三维打印快速成型工艺分析说课讲解.ppt

《三维打印快速成型工艺分析说课讲解.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、三维打印快速成型工艺分析12喷墨式三维打印快速成型工艺三维打印快速成型设备及材料三维喷涂粘结快速成型工艺34其他快速成型工艺第六章三维打印快速成型及其他快速成型工艺1.三维喷涂粘结快速成型工艺的基本原理粉末材料三维打印粘结（3DP或3DPG-ThreeDimensionalPrintingGluing）快速成型工艺是由美国麻省理工学院开发成功的，它的工作过程类似于喷墨打印机。目前使用的材料多为粉末材料（如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末等），其工艺过程与SLS工艺类似，所不同的是材料粉末不是通过激光烧结连接起来的，而是通过喷头喷涂粘结剂（如硅胶）将零件的截面

2、“印刷”在材料粉末上面。用粘结剂粘结的零件强度较低，还需后处理。后处理过程主要是先烧掉粘接剂，然后在高温下渗入金属，使零件致密化以提高强度。第一节三维喷涂粘结快速成型工艺图6-1三维喷涂粘结工艺原理以粉末作为成型材料的3DP的工艺原理如图6-1所示。首先按照设定的层厚进行铺粉，随后根据当前叠层的截面信息，利用喷嘴按指定路径将液态粘结剂喷在预先铺好的粉层特定区域，之后工作台下降一个层厚的距离，继续进行下一叠层的铺粉，逐层粘结后去除多余底料便得到所需形状制件。第一节三维喷涂粘结快速成型工艺2.三维喷涂粘结快速成型工艺的特点三维喷涂粘结快速成型制造技术在将固态

3、粉末生成三维零件的过程中与传统方法比较具有很多优点：◎成本低◎材料广泛◎成型速度快◎安全性较好◎应用范围广第一节三维喷涂粘结快速成型工艺三维喷涂粘结快速成型技术在制造模型时也存在许多缺点，如果使用粉状材料，其模型精度和表面粗糙度比较差，零件易变形甚至出现裂纹等，模型强度较低，这些都是该技术目前需要解决的问题。3.三维喷涂粘结快速成型工艺过程三维喷涂粘结快速成型技术制作模型的过程与SLS工艺过程类似，下面以三维喷涂粘结快速成型工艺在陶瓷制品中的应用为例，介绍其工艺过程。①利用三维CAD系统完成所需生产的零件的模型设计。②设计完成后，在计算机中将模型生成ST

4、L文件，并利用专用软件将其切成薄片。每层的厚度由操作者决定，在需要高精度的区域通常切得很薄。③计算机将每一层分成矢量数据，用以控制粘结剂喷射头移动的走向和速度。④用专用铺粉装置将陶瓷粉末铺在活塞台面上。⑤用校平鼓将粉末滚平，粉末的厚度应等于计算机切片处理中片层的厚度。⑥计算机控制的喷射头按步骤③的要求进行扫描喷涂粘结，有粘接剂的部位，陶瓷粉粘结成实体的陶瓷体，周围无粘结剂的粉末则起支撑粘结层的作用。第一节三维喷涂粘结快速成型工艺⑦计算机控制活塞使之下降一定高度(等于片层厚度)。⑧重复步骤④、⑤、⑥、⑦四步，一层层地将整个零件坯体制作出来。⑨取出零件坯，去

5、除未粘结的粉末，并将这些粉末回收。⑩对零件坯进行后续处理，在温控炉中进行焙烧，焙烧温度按要求随时间变化。后续处理的目的是为了保证零件有足够的机械强度及耐热强度。第一节三维喷涂粘结快速成型工艺a)结构陶瓷制品b)注射模具图6-2采用3DP工艺制作的结构陶瓷制品和注射模具图6-3经过3DP工艺制作的金属制件第一节三维喷涂粘结快速成型工艺4.三维喷涂粘结快速成型技术若干问题（1）成型材料性能要求三维喷涂粘结快速成型工艺对粉末材料的基本要求如下：①颗粒小，尺度均匀；②流动性好，确保供粉系统不堵塞；③熔滴喷射冲击时不产生凹坑、溅散和空洞等；④与粘结液作用后固化迅速

6、。三维喷涂粘结快速成型工艺对粘结液的基本要求如下：①易于分散且稳定，可长期储存；②不腐蚀喷头；③粘度低，表面张力高；④不易干涸，能延长喷头抗堵塞时间。第一节三维喷涂粘结快速成型工艺（2）基本工艺参数三维喷涂粘结快速成型的基本工艺参数包括：喷头到粉末层的距离，粉层厚度，喷射和扫描速度，辊子运动参数，每层间隔时间等。当制件精度及强度要求较高时，层厚应取较小值。粘结液与粉末空隙体积比即为饱和度，其程度取决于层厚、喷射量及扫描速度的大小，对制件的性能和质量具有较大影响。喷射与扫描速度应根据制件精度与质量及时间的要求与层厚等因素综合考虑。（3）成型速度三维喷涂粘结

7、快速成型工艺的成型速度受粘结剂喷射量的限制。典型的喷嘴以1cm3/min的流量喷射粘结剂，若有100个喷嘴，则模型制作速度为200cm3/min。美国麻省理工学院开发了两种形式的喷射系统:点滴式与连续式。这种多喷嘴的点滴式系统的成型速度已达每层仅用5s的时间(每层面积为0.5m×0.5m)，而连续式的则达到每层0.025s的时间。（4）成型精度三维喷涂粘结快速成型技术制作的模型的精度由两个方面决定：一是喷涂粘结时制作的模型坯的精度，二是模型坯经后续处理(焙烧)后的精度。第一节三维喷涂粘结快速成型工艺12喷墨式三维打印快速成型工艺三维打印快速成型设备及材料

8、三维喷涂粘结快速成型工艺34其他快速成型工艺第六章三维打印快速成型及其他快速成型