快速原型技術(shù)ppt課件-wenkub
2023-05-28 02:40:48 本頁面
【正文】 SLA工藝應(yīng)用案例 SLA工藝應(yīng)用案例 LOM工藝 LOM工藝方法和設(shè)備于 1991年問世，由于該工藝大多使用紙為原料，材料成本低，而且激光只要切割每一層片的輪廓，成形效率高，在制作中、大原型件時(shí)有較大優(yōu)勢(shì)，因此近年來發(fā)展迅速。 SLA工藝特點(diǎn) SLA工藝缺點(diǎn)： ? 成形過程中伴隨著材料的物理和化學(xué)變化，產(chǎn)生收縮，并且會(huì)因材料內(nèi)部的應(yīng)力導(dǎo)致制件較易翹曲、變形； ? 需要支撐； ? 設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)及維護(hù)成本高； ? 需要二次固化； ? 液態(tài)樹脂固化后在性能上不如常用的工業(yè)塑料，一般較脆、易斷裂。 ? 由于樹脂固化過程中產(chǎn)生收縮，不可避免地會(huì)使模型材料內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，引起模型變形。 3. 原型制作 液態(tài)光敏樹脂逐層固化而形成原型件。 ? 工件底部也要加支撐，以使工件成形后順利從工作臺(tái)取下。它以光敏樹脂為原料，通過計(jì)算機(jī)控制紫外激光使其固化成形，自動(dòng)制作出各種加工方法難以制作的復(fù)雜立體形狀，在制造領(lǐng)域具有劃時(shí)代的意義。 ? 快速原型掃描路徑規(guī)劃的主要內(nèi)容包括刀具尺寸補(bǔ)償和掃描路徑選擇，其核心算法包括二維輪廓偏置算法和填充網(wǎng)格生成算法。 ? 分層間隔選取的范圍為 ～ ，常用的是 左右。 ? 快速原型技術(shù)徹底擺脫了傳統(tǒng)的“去除”加工法，而基于“材料逐層堆積”的制造理念，將復(fù)雜的三維加工分解為簡(jiǎn)單的材料二維添加的組合，它能在 CAD模型的直接驅(qū)動(dòng)下，快速制造任意復(fù)雜形狀的三維實(shí)體，是一種全新的制造技術(shù)。其成型過程為： ? 逐層堆積制造 ? 建立零件的三維 CAD模型 ? 模型 Z向離散（分層） 快速原型技術(shù)的基本原理 快速原型工藝流程 快速原型技術(shù)的典型方法 1．光固化成形工藝 ? Stereolithography Apparatus，簡(jiǎn)稱SLA ，也稱立體光刻 ? 使用材料：液態(tài)光敏樹脂 快速原型技術(shù)的典型方法 2．疊層實(shí)體制造工藝 ? Laminated Object Manufacturing，簡(jiǎn)稱 LOM，也稱分層實(shí)體制造 ? 使用材料：片材，如紙、塑料薄膜等 快速原型技術(shù)的典型方法 3．選擇性激光燒結(jié)工藝 ? Selective Laser Sintering，簡(jiǎn)稱 SLS ，也稱選區(qū)激光燒結(jié) ? 使用材料：粉末狀材料 快速原型技術(shù)的典型方法 4．熔融沉積制造工藝 ? Fused Deposition Modeling，簡(jiǎn)稱 FDM ? 使用材料：塑料絲 快速原型技術(shù)的典型方法 5．三維印刷工藝 ? Three Dimensional Printing，簡(jiǎn)稱 3DP ? 其工作過程類似于噴墨打印機(jī) 3DP工藝原理 采用 3DP工藝制作的結(jié)構(gòu)陶瓷制品 快速原型技術(shù)的特點(diǎn) ? 成型速度快，可迅速響應(yīng)市場(chǎng)； ? 產(chǎn)品制造過程幾乎與零件的復(fù)雜程度無關(guān)； ? 產(chǎn)品的單價(jià)幾乎與批量無關(guān)，特別適合于新產(chǎn)品開發(fā)和單件小批量生產(chǎn)； ? 整個(gè)生產(chǎn)過程數(shù)字化、柔性化； ? 無切割、噪聲和振動(dòng)等，有利于環(huán)保； ? 與傳統(tǒng)方法相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)快速鑄造、快速模具制造、小批量零件生產(chǎn)等功能，為傳統(tǒng)制造方法注入新的活力。間隔愈小，精度愈高，但成形時(shí)間愈長(zhǎng)。算法的要求是合理性、完善性和魯棒性，算法的好壞直接影響數(shù)據(jù)處理效率，生成結(jié)果則直接決定成形加工效率。目前SLA工藝已成為世界上研究最深入、技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的一種快速原型方法。 ? 成形完畢后應(yīng)小心除去支撐，從而得到最終所需的工件。 4. 后處理 原型制作完畢，需進(jìn)行剝離，以便去除廢料和支撐結(jié)構(gòu)，有時(shí)還需進(jìn)行后固化、修補(bǔ)、打磨、拋光、表面涂覆、表面強(qiáng)化處理等，這些工序統(tǒng)稱為后處理。開發(fā)收縮系數(shù)小、固化速度快或無需后固化、強(qiáng)度高的光敏樹脂材料是其發(fā)展趨勢(shì)。 SLA工藝應(yīng)用案例 ? SLA工藝自誕生以來，在概念設(shè)計(jì)的交流、單件小批量精密鑄造、產(chǎn)品模型、快速工模具及直接面向產(chǎn)品的模具等方面廣泛應(yīng)用于汽車、航空、電子、消費(fèi)品、娛樂以及醫(yī)療等行業(yè)。 LOM工藝 LOM系統(tǒng)組成 成形工藝過程 LOM材料 LOM工藝特點(diǎn) SLA工藝應(yīng)用案例 LOM系統(tǒng)組成 成形工藝過程 1. 制作基底 2. 原型制作 3. 去除余料 4. 后處理 余料去除以后，為提高原型表面狀況和機(jī)械強(qiáng)度，保證其尺寸穩(wěn)定性、精度等方面的要求，需對(duì)原型進(jìn)行后置處理，比如防水、防潮、加固和使其表面光滑等，通常采用的后置處理工藝包括修補(bǔ)、打磨、拋光、表面涂覆等。所成形的制件經(jīng)過表面涂覆處理后不吸水，有良好的穩(wěn)定性且堅(jiān)如硬木，表面光滑。 LOM工藝應(yīng)用案例 ? LOM工藝雖然在精細(xì)產(chǎn)品和類塑料件制作方面不及 SLA工藝，但是在比較厚重的結(jié)構(gòu)件模型、實(shí)物外觀模型、制鞋業(yè)、砂型鑄造、快速模具母模等方面的應(yīng)用有其獨(dú)特的優(yōu)越性。 LOM工藝應(yīng)用案例 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管的精鑄母模 SLS工藝 SLS工藝由美國得克薩斯大學(xué)奧汀分校的 1989年研制成功，并首先由美國 DTM公司商品化，它利用粉末狀材料（金屬粉末或非金屬粉末）在激光照射下燒結(jié)的原理，在計(jì)算機(jī)控制下層層堆積成形。 ? 成形燒結(jié)參數(shù)：掃描速度、激光功率、預(yù)熱溫度、鋪粉參數(shù)等。材料價(jià)格便宜、成本低。對(duì)于大批量的零件生產(chǎn)，在一兩天內(nèi)就可以制造出復(fù)雜的金屬模具工作零件，具有更高的效益。由于該工藝無需激光系統(tǒng)，因此使用、維護(hù)簡(jiǎn)單，成本低，近年來得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，是 RP技術(shù)領(lǐng)域的后起之秀。 4. 控制系統(tǒng)：運(yùn)動(dòng)控制、溫度控制 5 . 軟件系統(tǒng)：分層處理軟件、成形控制軟件 成形工藝過程 1. 三維模型設(shè)計(jì)及 STL文件輸出 2. 分層處理 1）啟動(dòng) Daphne 成形工藝過程 2）確定加工方向及加工位置 3）添加基底 成形工藝過程 4）添加支撐 成形工藝過程 5）分層計(jì)算 成形工藝過程 3. 原型制作 1）開機(jī)后，成形材料及成形室預(yù)熱零件 2）啟動(dòng)控制軟件，讀入分層后的加工模型 成形工藝過程 3）數(shù)控初始化 成形工
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