第二章快速成型制造工艺ppt课件.ppt

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1、第二章　快速成型制造工艺ξ2快速成型制造工艺快速成型制造工艺的全过程可以归纳为以下三个步骤：1)前处理。它包括工件的三维模型的构造、三维模型的近似处理、模型成形方向的选择和三维模型的切片处理。2)分层叠加成形。它是快速成形的核心．包括模型截面轮廓的制作与截面轮廓的叠合。3)后处理。它包括工件的剥离、后固化、修补、打磨、抛光和表面强化处理等。如图所示：第一节快速成型工艺过程及分类分层叠加成型光固化快速成型－SLA叠层实体制造－LOM选择性激光烧结－SLS熔融沉积制造－FDM＊＊＊＊＊快速成型制作过程前处理后处理工件剥离或去支撑等强硬化处理表面处理ξ2快速

2、成型制造工艺构造三维模型模型近似处理成型方向选择切片处理光固化快速成型－SLA叠层实体制造－LOM选择性激光烧结－SLS熔融沉积制造－FDM＊＊＊＊＊前处理后处理工件剥离或去支撑等强硬化处理表面处理快速成型制造系统产品造型快速成型产品原型ξ2快速成型制造工艺ξ2快速成型制造工艺快速成型制造技术从广义上讲可以分成两类：材料叠加和材料去除。下图给出了当前众多快速成型工艺根据材料和构建技术不同进行的分类。快速成型制造技术是20世纪80年代中期发展起来的一项高新技术，从1988年世界上第一台快速成型机问世以来，快速成型技术的工艺方法目前已有十余种。在目前所有的

3、快速成型工艺方法中，光固化成型法（StereoLithographyApparatus，SLA)、叠层实体制造法(LOM)、激光选区烧结法(SelectiveLaserSintering，SLS)、熔融沉积法(FDM)得到了世界范围内的广泛应用，下面重点介绍这几种常用的快速成型技术：ξ2快速成型制造工艺第二节光固化成型工艺光固化成型工艺，也常被称为立体光刻成型，英文的名称为StereoLithography，简称SL，也有时被简称为SLA（StereoLithographyApparatus），该工艺是由CharlesHull于1984年获得美国专利，

4、是最早发展起来的快速成型技术。自从1988年3DSystems公司最早推出SLA商品化快速成型机以来，SLA已成为最为成熟而广泛应用的RP典型技术之一。ξ2快速成型制造工艺光固化成型以光敏树脂为原料，通过计算机控制紫外激光使其凝固成型。这种方法能简捷、全自动地制造出历来各种加工方法难以制作的复杂立体形状，在加工技术领域中具有划时代的意义。一、光固化成型的基本原理和特点光固化成型工艺的成型过程如图2-2示。（一）光固化成型的基本原理ξ2快速成型制造工艺液槽中盛满液态光敏树脂，氦－镉激光器或氩离子激光器发出的紫外激光束在控制系统的控制下按零件的各分层截面信

5、息在光敏树脂表面进行逐点扫描，使被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化，形成零件的一个薄层。一层固化完毕后，工作台下移一个层厚的距离，以使在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂，用刮板将粘度较大的树脂液面刮平，然后进行下一层的扫描加工，新固化的一层牢固地粘结在前一层上，如此重复直至整个零件制造完毕，得到一个三维实体原型。ξ2快速成型制造工艺ξ2快速成型制造工艺因为树脂材料的高粘性，在每层固化之后，液面很难在短时间内迅速流平，这将会影响实体的精度。采用刮板刮切后，所需数量的树脂便会被十分均匀地凃敷在上一叠层上，这样经过激光固化后可以得到较好的精度

6、，使产品表面更加光滑和平整。ξ2快速成型制造工艺吸附式涂层结构成型过程自动化程度高（二）光固化成型技术的特点优点：尺寸精度高SLA系统非常稳定，加工开始后，成型过程可以完全自动化，直至原型制作完成。SLA原型的尺寸精度可以达到±0.1mm。优良的表面质量虽然在每层固化时侧面及曲面可能出现台阶，但上表面仍可得到玻璃状的效果。可以制作结构十分复杂的模型可以直接制作面向熔模精密铸造的具有中空结构的消失型ξ2快速成型制造工艺制件易变形缺点：设备运转及维护成本较高液态树脂材料和激光器的价格较高使用的材料较少目前可用的材料主要为感光性的液态树脂材料

7、液态树脂有气味和毒性，并且需要避光保护，以防止提前发生聚合反应，选择时有局限性。成型过程中材料发生物理和化学变化需要二次固化经快速成型系统光固化后的原型树脂并未完全被激光固化。较脆，易断裂性能尚不如常用的工业塑料ξ2快速成型制造工艺二、光固化快速原型的工艺过程光固化快速原型的制作一般可以分为前处理、原型制作和后处理三个阶段。（一）前处理前处理阶段主要是对原型的CAD模型进行数据转换、摆放方位确定、施加支撑和切片分层，实际上就是为原型的制作准备数据。下面以某一小扳手的制作来介绍光固化原型制作的前处理过程。ξ2快速成型制造工艺CAD三维造型三维实体

8、造型是CAD模型的最好表示，也是快速原型制作必须的原始数据源。没有CAD三维数字模型，就无法驱