快速成形与快速制模试题及详解.doc

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1、一论述并比较SLA.SLS.FDM和LOM快速成形技术各有哪些技术特点和优缺点？SLA液态树脂光固化成型光敏树脂选择性固化快速原型技术适合于制作中小形工件，能直接得到塑料产品。主要用于概念模型的原型制作，或用来做装配检验和工艺规划。它还能代替腊模制作浇铸模具，以及作为金属喷涂模、环氧树脂模和其他软模的母模，使目前较为成熟的快速原型工艺。 优点：1、需要专门实验室环境，维护费用高昂。 2、系统工作相对稳定。 3、尺寸精度较高，可确保工件的尺寸精度在0.1mm（但，国内SLA精度在0.1——0.3mm之间，并且存在一定的波动性）

2、。 4、表面质量较好，工件的最上层表面很光滑，侧面可能有台阶不平及不同层面间的曲面不平。 5、系统分辨率较高。 缺点： 1、需要专用的实验室环境，成型件需要后处理，二次固化，防潮处理等工序。 2、随着时间推移，树脂会吸收空气中的水分，导致软薄部分的弯曲和卷翅。 3、氦-镉激光管的寿命仅3000小时，价格较昂贵。同时需对整个截面进行扫描固化，成型时间较长，因此制作成本相对较高。 4、可选择的材料种类有限，必须是光敏树脂。由这类树脂制成的工件在大多数情况下都不能进行耐久性和热性能试验，且光敏树脂对环境有污染，使皮肤过敏。 5、需

3、要设计工件的支撑结构，以便确保在成型过程中制作的每一个结构部位都能可靠定位，支撑结构需在未完全固化时手工去除，容易破坏成型件。SLA的优势1.光固化成型法是最早出现的快速原型制造工艺,成熟度高,经过时间的检验.　　2.由CAD数字模型直接制成原型,加工速度快,产品生产周期短,无需切削工具与模具.　　3.可以加工结构外形复杂或使用传统手段难于成型的原型和模具.　　4.使CAD数字模型直观化,降低错误修复的成本.　　5.为实验提供试样,可以对计算机仿真计算的结果进行验证与校核.　　6.可联机操作,可远程控制,利于生产的自动化.　

4、　SLA的缺憾　　1.SLA系统造价高昂,使用和维护成本过高.　　2.SLA系统是要对液体进行操作的精密设备,对工作环境要求苛刻.　　3.成型件多为树脂类,强度,刚度,耐热性有限,不利于长时间保存.　　4.预处理软件与驱动软件运算量大,与加工效果关联性太高.　　5.软件系统操作复杂,入门困难;使用的文件格式不为广大设计人员熟悉.　　6.立体光固化成型技术被单一公司所垄断.　　SLA的发展趋势与前景　　立体光固化成型法的的发展趋势是高速化,节能环保与微型化.　　不断提高的加工精度使之有最先可能在生物,医药,微电子等领域大有作为

5、.SLS 粉末材料选择性烧结 采用二氧化碳激光器对粉末材料（塑料粉、陶瓷与粘结剂的混合粉、金属与粘结剂的混合粉等）进行选择性烧结，是一种由离散点一层层对集成三维实体的工艺方法。  适合于产品设计的可视化表现和制作功能测试零件。由于它可采用各种不同成分的金属粉末进行烧结、进行渗铜等后处理，因而其制成的产品可具有与金属零件相近的机械性能，故可用于制作EDM电极、直接制造金属模以及进行小批量零件生产。 优点： 1、与其他工艺相比，能生产较硬的模具。 2、可以采用多种原料，包括类工程塑料、蜡、金属、陶瓷等。 3、零件的构建时间较短，

6、可达到1in/h高度。 4、无需设计和构造支撑。 缺点： 1、需要专门实验室环境，维护费用高昂。 2、在加工前，要花近2小时的时间将粉末加热到熔点以下，当零件构建之后，还要花5-10小时冷却，然后才能将零件从粉末缸中取出。 3、表面的粗糙度受粉末颗粒大小及激光光斑的限制。 4、零件的表面多孔性，为了使表面光滑必须进行渗蜡等后处理。 5、需要对加工室不断充氮气以确保烧结过程的安全性，加工的成本高。 6、该工艺产生有毒气体，污染环境。 FDM 丝状材料选择性熔覆不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材加热溶化的成型方法。  有多种材

7、料选用，如ABS塑料、浇铸用蜡、人造橡胶等。这种工艺干净，易于操作，不产生垃圾，小型系统可用于办公环境，没有产生毒气和化学污染的危险。但仍需对整个截面进行扫描涂覆，成型时间长。适合于产品设计的概念建模以及产品的形状及功能测试。由于甲基丙烯酸ABS（MABS）材料具有较好的化学稳定性，可采用加码射线消毒，特别适用于医用。但成型精度相对较低，不适合于制作结构过分复杂的零件。 优点： 1、制造系统可用于办公环境，没有毒气或化学物质的危险。 2、工艺干净、简单、易于材作且不产生垃圾。 3、可快速构建瓶状或中空零件。 4、原材料以卷轴

8、丝的形式提供，易于搬运和快速更换。 5、原材料费用低，一般零件均低于20美元。 6、可选用多种材料，如可染色的ABS和医用ABS、PC、PPSF等。 缺点： 1、精度相对国外SLA工艺较低，最高精度0.127mm。 2、速度较慢。 LOM 箔材叠层实体制作薄片材料叠加工艺。 叠层实体制作快