各种快速成型的优点及缺点及将来发展趋势.doc

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1、备种快速成型的优点及缺点及将来发展趋势1.光固化成型（SLA）优点：（1）尺寸精度高。SLA原型的尺寸精度可以达到±0.1mm（2）表面质鼠好。虽然在每层固化时侧血及ill］面可能出现台阶，但上表血仍可以得到玻璃状的效果。（3）可以制作结构十分复杂的模型。（4）可以直接制作血向熔模精密铸造的具有中空结构的消失型。缺点：（1）尺寸的稳定性差。成型过程中伴随着物理和化学变化，导致软薄部分易产生翘曲变形，因而极大地影响成型件的整体尺寸精度。（2）需婆设计成型件的支撑结构，否则会引起成型件的变形。支撑结构需在成型件耒完全固化时手工去除，容易破坏成形性。（3）设备运转及

2、维护成本高。由于液态树脂材料和激光器的价格较高，并冃为了使光学元件处于理想的工作状态，需要进行定期的调整和维护，费用较高。（4）可使川的材料种类较小。目前可使用材料主要为感光性液态树脂材料，并尺在太多悄况下，不能对成型件进行抗力和热量的测试。（5）液态树脂具有气味和褂性，并月•需要避光保护，以防止其提前发牛聚合反应，选择时有局限性。（6）需耍二次固化。在很多情况下，经过快速成型系统光固化后的原型树脂并未完全被激光固化，所以通常需要二次固化。（7）液态树脂固化后的性能不如常用的工业刻料，一般较脆，易断裂，不便进行机加工。2.分层实体制造（LOM）优点：（1）成型

3、速度较快。由于只需耍使川激光束沿物体的轮那进行切割，无须扫描整个断面，所以成型速度很快，因而常用语加工内部结构简单的大型零件。（2）原型精度高，翘Illi变形小。（3）原型能承受高达200摄氏度的温度，有较高的駛度和较好的力学性能。（4）无需设计和制作支掠结构。（5）可进行切削加工。（6）废料易剥离，无须后固化处理。（7）可制作尺寸大的原型。（8）原材料价格便宜，原型制作成本低。缺点：（1）不能直接制作塑料原型。（2）原型的抗拉强度和弹性不够好。（3）原原型易吸湿膨胀，因此，成型后应尽快进行表面防潮处理。（4）原型表面有台阶纹理，难以构建形状精细、多曲面的零件

4、，因此，成型后需进行表面打磨。3.选择性激光烧结（SLS）优点：（1）可以采用多种材料。从理论上说，任何加热后能够形成原子间粘结的粉末材料都可以作为SLS的成型材料。（2）过程与零件复杂程度无关，制件的强度高。(3)材料利用率高，为烧结的粉末可重复使用，材料无浪费。(4)无须支撑结构。(5)与其他成型方法和比，能生产较碾的模具。缺点：(1)原型结构疏松、多孔，且有内应力，制作易变性。(2)生成陶瓷、金属制件的后处理较难。(3)(4)(5)需要预热和冷却。成型表面粗糙多孔，并受粉末颗粒大小及激光光斑的限制。成型过程产生有毒气体及粉尘，污染环境。4•熔融沉积制造(

5、FDM)优点：(1)成本低。熔融沉积造型技术川液化器代替了激光器，设备费川低；另外原材料的利川效率高冃没有海气或化学物质的污染，使得成世成本大大降低。(2)采川水溶性支撑材料，使得去除支架结构简单易行，对快速构建复杂的内腔、中空零件以及-次成型的装配结构件。(3)(4)(5)(6)原材料以材料卷得的形式提供，易于搬运和快速更换。可选用多种材料，如各种色彩的工程塑料ABS、PC、PPS以及医用ABS等。原材料在成型过程中无化学变化，制件的翘曲变形小。用蜡成型的原型零件，可以直接用于熔模铸造。缺点：(1)原型的表面有较明显的条纹。(2)(3)(4)沿着成型轴垂直方

6、向的强度比较强。需要设计和制作支撐结构。需要对幣个截血进行扫描涂覆，成型时间较长。(5)原材料价格昂贵。5.三维打印优点：(3DP)(1)成型速度快，成型材料价格低，适合做桌面型的快速成型设备。(2)在粘结剂中添加颜料,可以制作彩色原型，这是该工艺最具竞争力的特点之(3)成型过程不需耍支撑，多余粉末的去除比较方便，特别适合于做内腔复杂的原型。缺点：强度较低，只能做概念型模型，HU不能做功能性试验。发展趋势快速成型技术未来的发展趋势主要体现在•个几个方面：(1)材料成型和材料制备随着科学技术的发展,材料和零件耍求具有很高的性能,耍求实现材料和零件设计的定量化和数

7、字化,实现材料和零件制备的i体化和集成化。(2)牛物制造和牛反成型21世界是牛物科学的世纪，和工程科学相结合特别是与制造科学相结合，基于对不同层次牛命活动的理解，牛物技术和牛物医学工程学能够为人类创造财富和解决人类的健康问题。(3)计算机外设和网络制造快速成型技术是全数字化的制造技术，快速成型设备的三维成型功能和普通打印机具冇共同的特性。（4）快速成型与微纳米制造目前，常用的微加工技术方法从加工原理上属于通过去除材料而“由大到小”的去除成型工艺，难于加工三维异形微结构，并冃深宽比的进涉增大了受到限制。而快速成型根据离散/堆积的降维制造原理，能制造任意形状复杂的

8、结构。（5）直写技术与快速处理（1）直