第二章快速成型制造工藝--i-免費(fèi)閱讀
【正文】 尤其在近年來， MEMS（ Micro ElectroMechanical Systems）和微電子領(lǐng)域的快速發(fā)展，使得微機(jī)械結(jié)構(gòu)的制造成為具有極大研究價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的熱點(diǎn)。（ 2）如果模型表面的文字為外凸的，且通過擺放設(shè)置后無法置于上表面時(shí)，應(yīng)盡可能使其所在平面的法線方向與加工方向的角度小于 45176。 模具工程技術(shù)研究中心 METRC2．微細(xì)結(jié)構(gòu)光固化快速成型工藝 光固化快速成型中的微細(xì)結(jié)構(gòu)在成型中主要應(yīng)注意成型方位的設(shè)置。 每層掃描固化時(shí)間由激光掃描速度和掃描方式與路徑?jīng)Q定。切片層厚度越小，誤差越小，但層厚過小會(huì)增加切片層的數(shù)量（如圖 214），致使處理數(shù)據(jù)龐大，增加了數(shù)據(jù)處理的時(shí)間。形狀誤差主要有：翹曲、扭曲變形、橢圓度誤差及局部缺陷等；尺寸誤差是指成型件與 CAD模型相比，在 x、 y、 z三個(gè)方向上尺寸相差值；表面精度主要包括由疊層累加產(chǎn)生的臺(tái)階誤差及表面粗糙度等。 從分子學(xué)角度講，光敏樹脂的固化過程是從短的小分子體向長鏈大分子聚合體轉(zhuǎn)變的過程，其分子結(jié)構(gòu)發(fā)生很大變化，因此，固化過程中的收縮是必然的。 特點(diǎn)： 便于排出多余的樹脂，主要用于中空的鑄件模型制造 。目前，激光束固化光敏樹脂 常用的三種方法是 ACESTM， STARWEAVETM和 QuickCastTM。 ξ2 快速成型制造工藝模具工程技術(shù)研究中心 METRCξ2 快速成型制造工藝模具工程技術(shù)研究中心 METRC（三） 光固化成型的后處理 在快速成型系統(tǒng)中原型疊層制作完畢后，需要進(jìn)行剝離等后續(xù)處理工作，以便去除廢料和支撐結(jié)構(gòu)等。在原型制作前，需要提前啟動(dòng)光固化快速成型設(shè)備系統(tǒng)，使得樹脂材料的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)的合理溫度，激光器點(diǎn)燃后也需要一定的穩(wěn)定時(shí)間。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型，支撐的施加是費(fèi)時(shí)而精細(xì)的。一般情況下，從縮短原型制作時(shí)間和提高制作效率來看，應(yīng)該選擇尺寸最小的方向作為疊層方向。 ?CAD三維造型 三維實(shí)體造型是 CAD模型的最好表示，也是快速原型制作必須的原始數(shù)據(jù)源。SLA原型的尺寸精度可以達(dá)到 177。它以光敏樹脂為原料，通過計(jì)算機(jī)控制紫外激光使其凝固成型。 它包括工件的剝離、后固化、修補(bǔ)、打磨、拋光和表 面強(qiáng)化處理等。2)分層疊加成形。在目前所有的快速成型工藝方法中， 光固化成型法 (SLA)、疊層實(shí)體制造法 (LOM)、激光選區(qū)燒結(jié)法 (SLS)、熔融沉積法 (FDM)得到了世界范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用，下面重點(diǎn)介紹這幾種常用的快速成型技術(shù)。 （一） 光固化成型的基本原理ξ2 快速成型制造工藝模具工程技術(shù)研究中心 METRC光固化成型工藝過程原理圖 ξ2 快速成型制造工藝模具工程技術(shù)研究中心 METRCξ2 快速成型制造工藝模具工程技術(shù)研究中心 METRCξ2 快速成型制造工藝 因?yàn)闃渲牧系母哒承?，在每層固化之后，液面很難在短時(shí)間內(nèi)迅速流平，這將會(huì)影響實(shí)體的精度。 ?較脆，易斷裂性能尚不如常用的工業(yè)塑料 ξ2 快速成型制造工藝模具工程技術(shù)研究中心 METRC二、 光固化快速原型的工藝過程 光固化快速原型的制作一般可以分為 前處理 、 原型制作 和后處理 三個(gè)階段。這一階段需要注意的是 STL文件生成的精度控制。同時(shí)考慮到盡可能減小支撐的批次，大端朝下擺放。ξ2 快速成型制造工藝模具工程技術(shù)研究中心 METRCa) CAD三維原始模型 b) CAD模型的 STL數(shù)據(jù)模型 c) 模型的擺放方位 d) 模型施加支撐 圖 22光固化快速原型前處理 ξ2 快速成型制造工藝模具工程技術(shù)研究中心 METRC圖 23 某手柄的光固化快速原型 ?切片分層 支撐施加完畢后，根據(jù)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)定的分層厚度沿著高度方向進(jìn)行切片，生成RP系統(tǒng)需求的 SLC格式的層片數(shù)據(jù)文件，提供給光固化快速原型制作系統(tǒng)，進(jìn)行原型制作。整個(gè)疊層的光固化過程都是在軟件系統(tǒng)的控制下自動(dòng)完成的，所有疊層制作完畢后，系統(tǒng)自動(dòng)停止。 12ξ2 快速成型制造工藝模具工程技術(shù)研究中心 METRC從外向內(nèi)從工作臺(tái)上取下原型，并去除支撐結(jié)構(gòu)。 上一層 平移半個(gè)間距的下一層特點(diǎn)： 掃描時(shí)間較短 ， 尺寸穩(wěn)定性 好。類型：?斜支撐?直支撐 主要用于支承腿部結(jié)構(gòu) ξ2 快速成型制造工藝模具工程技術(shù)研究中心 METRC主要用于大面積的內(nèi)部支承 。光固化快速原型技術(shù)發(fā)展到今天，光固化原型的精度一直是人們持續(xù)需要解決的難題。 ? 措施 ξ2 快速成型制造工藝模具工程技術(shù)研究中心 METRC 切層的厚度直接影響成型件的表面光潔度。如果光斑直徑過大，有時(shí)會(huì)丟失較小尺寸的零件細(xì)微特征，如在進(jìn)行輪廓拐角掃描時(shí)，拐角特征很難成型出來。對(duì)此必須采取有效的措施來降低 Z軸補(bǔ)償對(duì)微細(xì)結(jié)構(gòu)的影響。（ 1）文字凹陷于零件表面和外凸于零件表面
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