2013湖工大快速成型与快速模具制造技术及其应用考试重点总结.doc

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1、快速成型工艺基本原理：基于离散堆积原理的累加式成型，从成型原理上提出了一种全新的思维模式，即将计算机上设计的零件三维模型，表面三角化处理，存储成STL文件格式，对其进行分层处理，得到各层截面的二维轮廓信息，按照这些轮廓信息自动生成加工路径，在控制系统的控制下，选择性的固化或烧结或切割一层层的成型材料，形成各个截面轮廓薄片，并逐步顺序叠加成三维实体，然后进行实体的后处理，形成原型。快速成型：1液态（SLAFDM）2粉末粒子(SLS)3薄层材料（LOM）在SLA系统中，扫描器件采用双振镜模块。设置在激光束的汇聚光路中，由于双振镜在光路中前后布

2、置的结构特点，造成扫描轨迹在X轴向的枕形畸形。当扫描到正方形图形时，扫描轨迹并非一个标准的正方形，而是出现枕形畸形。激光扫描方式对成型精度的影响：扫描方式与成型工件的内应力有密切关系，合适的扫描方式可以减少零件的收缩量，避免翘曲和扭曲变形，提高成型精度。Z字形扫描方式：顺序往复扫描1过程太多，会出现严重的拉丝现象；2会产生严重的振动和噪声，降低加工效率；分区往复扫描：提高成型效率，分散收缩应力，减小收缩变形，提高成型精度；跳跃光栅式扫描可分为长光栅和短光栅式扫描：采用短光栅式扫描更能减小扭曲变形；采用跳跃光栅式扫描有效的提高了成型精度，它

3、使得固话区域有更多的冷却时间，减小了热应力；对平面零件时采用螺旋式扫描方式，且外向内的扫描方式比内向外的扫描方式加工生产零件精度高.传统的SLA制造技术：利用激光或者其他光源照射光敏树脂，使光敏树脂分子发生光聚合反应形成较大的分子实现树脂的固化。单光子吸收光聚合反应SPA：光固化过程中树脂分子对光能的吸收是以单个光子为单位。双光子吸收光聚合反应：以双光子吸收效应代替传统光固化成型过程中单光子吸收的过程。叠层实体制造技术LOM：（LaminatedObjectManufacturing，LOM）是几种最成熟的快速成型制造技术之一。它以片材（

4、如纸片、塑料薄膜或复合材料）为原材料，激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓线数据，将背面涂有热熔胶的纸用激光切割出工件的内外轮廓。切割完一层后，送料机构将新的一层纸叠加上去，利用热粘压装置将已切割层粘合在一起，然后再进行切割，这样一层层地切割、粘合，最终成为三维工件。LOM常用材料是纸、金属箔、塑料膜、膜等，此方法除了可以制造模具、模型外，还可以直接制造结构件或功能件。选择性激光烧结SLS：利用粉末状材料（金属粉末或者非金属粉末）在激光照射下烧结的原理，在计算机控制下层层堆积成形的。将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面，并刮平。基于SLS

5、工艺的金属零件间接制造工艺过程：分为三个阶段；一是SLS原型件（绿件）的制作；二是粉末烧结件（褐件）的制作；三是金属溶渗后处理激光功率对选择性激光烧结工艺强度的影响：随着激光功率增加，尺寸误差项正方向增大，并且厚度方向的增大趋势要比长宽方向的尺寸误差大；当激光功率增大时，强度也随着增大，当增大到一定程度时，粉末颗粒完全熔化到固化，强度也随着有很大的提升；当激光功率过大时会加剧因熔固收缩而导致的制件翘曲变形；扫描方式的影响：熔融沉积快速成型工艺方法中扫描方式分为：螺旋扫描、偏置扫描、回旋扫描等；通常，偏置扫描成型的轮廓尺寸精度容易保证，回转

6、扫描路径生成简单，但是轮廓精度较差；采用一种复合扫描方式，即外轮廓用偏置，内部应回转扫描，这样既提高表面精度，又简化扫描过程，提高扫描效率。扫描方式与原型的内应力密切相关，合适的扫描方式降低原型内应力的累积，有效防止零件的翘曲变形。AJS与传统的FDM的不同之处：1FDM工艺一般采用低熔点丝状材料，如蜡丝或ABS塑料丝，如果采用高熔点的热塑性复合材料，或对于一些不易加工成丝材的材料，如EVA材料，就相当困难。2所选的空气压缩机可提供1MPA范围内任何大小的气压，能准确控制到使送入加热室的压缩气体压力恒定。压力装置结构简单，提供的压力稳定可

7、靠，成本低。3.传统的FDM有较重的送丝机构为喷头输送原料，原理类似于活塞，难免会有由于送丝滚轮的往复运动，导致挤出过程不连续和因振动较大而产生的运动惯性对喷头定位定位精度的影响。改进后AJS系统由于没有送丝部分而使喷头变得轻巧，减小了机构的振动，提高了成型精度光固化成型材料根据工艺和原型使用要求，要求具有粘度低、流平快、固化速度快、固化收缩小、溶胀小、毒性小等性能特点；4.光掩膜法（SGC立体光刻）：是以色列CUBITAL公司研发的，同SLA一样改系统同样利用紫外线老固化光敏树脂，但光源和今天的工艺方法和SLA不一样，曝光是采用光掩膜技

8、术，电子成像系统先在一块特殊玻璃上通过曝光和高压充电的过程产生和截面形状一致的静电潜像；与SLA对比，SGC效率更高光掩膜法的工艺特点：优点：1不需要设计支持结构；2零件的成型速度不受复杂程度