激光增材制造技术工艺过程

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《增材制造》课件—02增材制造技术的常见工艺方法及其装备

《增材制造》课件—02增材制造技术的常见工艺方法及其装备
选择性激光烧结(Selective Laser Sintering ,SLS)是利用粉末状材料成型的。
该工艺的基本原理如图2- 1所示 。SLS工艺的原 理是预先在工作台上铺一层粉末材料(金属粉末或 非金属粉末) ,在计算机控制下 , 按照界面轮廓信 息 , 利用大功率激光对实心部分粉末进行扫描烧结, 然后不断循环 , 层层堆积成型 , 直至模型完成。
(1)高温烧结 高温烧结阶段形成大量闭孔 , 并持续缩小 , 使孔隙尺寸和孔
隙总数有所减少 , 烧结体密度明显增加 。在高温烧结后 , 坯体密 度和强度增加 , 性能也得到改善。 (2) 热等静压烧结
热等静压烧结工艺是将制品放置到密闭的容器中 , 使用流体 介质 , 向制品施加各向同等的压力 , 同时施以高温 ,在高温高压 的作用下 ,制品的组织结构致密化。 (3)熔浸
图2- 16 FDM工艺原理
2.4 熔融沉积(FDM)
· 2.4.2 FDM的成型过程
FDM成型工艺在原型制作同时需要制作支撑 , 为了节省材料成本和提高制作效率 , 新 型的FDM设备采用双喷头 , 如图2- 17所示 。一个喷头用于成型原型零件 , 另一个喷头用于 成型支撑 。
FDM的成型过程是在供料辊上 , 将实心 丝状原材料进行缠绕 , 由电动机驱动辊子旋 转 , 辊子和丝材之间的摩擦力是丝材向喷嘴 出口送进的动力 。喷嘴在XY坐标系运动 ,沿 着软件指定的路径生成每层的图案 。待每层 打印完毕后 , 挤压头再开始打印下一层 , 直 至加工结束。
定的切片软件进行切片 , 最后将切片数据输入烧结系统。 (2) 粉层激光烧结叠加
激光烧结的过程原理如图2- 1所示 。加热前对成型空间进行预热 ,然后将一层薄薄 的热可熔粉末涂抹在部件建造室 。在这一层粉末上用CO2激光束选择性地扫描CAD部 件最底层的横截面 。 当横截面被完全扫描后 , 通过滚轴机将新一层粉末涂抹到前一层 之上 。这一过程为下一层的扫描做准备 。重复操作 ,每一层都与上一层融合 。每层粉 末依次被堆积 , 重复上述过程直至打印完毕。

金属材料激光增材制造技术

金属材料激光增材制造技术

金属材料激光增材制造技术孙峰、李广生金属材料增材制造技术是通过对CAD模型进行离散处理,以金属粉末、颗粒、金属丝材等为原材料,采用高功率激光束熔化/快速凝固逐层堆积生长,直接从零件数模完成高性能零件的近终成形制造。

金属材料增材制造技术,可分为以送粉为技术特征的激光沉积制造(Laser Deposition Melting,LDM)技术和以粉床铺粉为技术特征的选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术。

LDM技术是快速成形技术和激光熔覆技术的有机结合,是以金属粉末为原材料,以高能束的激光作为热源,根据成形零件CAD模型分层切片信息规划的扫描路径,将送给的金属粉末进行逐层熔化、快速凝固、逐层沉积,从而实现整个金属零件的直接制造。

LDM系统主要包括:激光器及光路系统、水冷机及冷却系统、数控机床系统、送粉器及送粉系统、惰性气体保护系统、激光熔化沉积腔及工艺监控系统等。

图1LDM激光沉积制造技术LDM技术集成了快速成形技术和激光熔覆技术的特点,具有以下优点:(1)无需大型设备与模具,零件近净成形,材料利用率高;工艺流程、制造周期短,制造成本低;(2)零件无宏观偏析,组织细小、致密,力学性能达到锻件水平;(3)成形尺寸不受限制,可实现大尺寸零件的制造;(4)激光束能量密度高,可实现难熔、难加工材料的近净成形;(5)可对失效和受损零件实现快速修复,并可实现定向组织的修复与制造。

主要缺点:(1)制造成本较高;(2)制造效率较低;(3)制造精度较差,悬臂结构需要添加相应的支撑结构。

SLM技术是以快速原型制造技术为基本原理发展起来的先进激光增材制造技术。

通过专用软件对零件三维数模进行切片分层,获得各截面的轮廓数据后,利用高能激光束根据轮廓数据逐层选择性地熔化金属粉末,通过逐层铺粉,逐层熔化凝固堆积的方式,实现三维实体金属零件制造。

SLM系统主要由激光器及光路系统、气体净化系统、铺粉系统、控制系统4部分组成。

增材制造技术的工艺方法

增材制造技术的工艺方法

增材制造技术的工艺方法增材制造技术(Additive Manufacturing,AM)是一种通过逐层添加材料构建三维物体的制造方法。

相对于传统的减材制造方法,增材制造技术具有很多独特的优势,如可实现复杂的内部结构、灵活性高、节约材料、快速制造等。

以下将介绍几种常见的增材制造技术及其工艺方法。

一、激光烧结制造技术激光烧结制造技术(Selective Laser Sintering,SLS)是使用激光束将粉末材料局部熔化并烧结在一起来构建物体。

其工艺方法主要包括:首先,准备粉末材料,将其均匀分布在工作台上;然后,使用激光束扫描和烧结每一层粉末,将其粘结在一起;最后,重复这个过程直到构建出完整的物体。

在这个过程中,未被烧结的粉末可用于支撑和填充内部空腔。

二、熔融沉积制造技术熔融沉积制造技术(Fused Deposition Modeling,FDM)是通过从喷嘴中挤出熔化的塑料丝线来构建物体。

其工艺方法主要包括:首先,将塑料丝线装入机器中,并加热使其熔化;然后,通过喷嘴将熔化的塑料线一层层地挤压出来,形成物体的每一层;最后,重复这个过程直到构建出完整的物体。

在这个过程中,使用一个可移动的工作台来保持物体的稳定。

三、光固化制造技术光固化制造技术(Stereolithography,SLA)是通过使用紫外线激光束逐层固化液体光敏树脂来构建物体。

其工艺方法主要包括:首先,将光敏树脂涂覆在一个工作台上,形成一个薄层;然后,使用紫外线激光束扫描和固化光敏树脂的特定区域,形成物体的每一层;最后,重复这个过程直到构建出完整的物体。

在这个过程中,光敏树脂经过固化后可以形成物体的外部结构。

四、电子束熔化制造技术电子束熔化制造技术(Electron Beam Melting,EBM)是使用高能电子束将金属粉末熔化并熔融在一起来构建物体。

其工艺方法主要包括:首先,将金属粉末均匀分布在工作台上;然后,使用高能电子束扫描和熔化金属粉末,将其融化并与前一层熔融的金属相融合;最后,重复这个过程直到构建出完整的物体。

增材制造简介介绍

增材制造简介介绍
更多的应用场景。
2000年代至今
03
增材制造技术得到了快速发展,被广泛应用于各个行
业和领域。
增材制造技术的重要性和优势
高度定制化
增材制造技术可以根据客户 需求进行定制化生产,满足
个性化的需求。
1
减少生产成本
增材制造技术可以减少材料 浪费和生产成本,提高生产
效率。
创新设计
增材制造技术可以应用于创 新设计,使产品更加独特和 新颖。
材料利用率高:能够减少材料浪费,降低成本。
特点 高效率:实现快速制造,节约生产时间。 高度定制化:能够根据客户需求进行定制化生产。
增材制造的技术类型
激光熔化技术(Laser Melting ):利用高能量激光束熔化金 属粉末,逐层堆积形成物体。
粉末烧结技术(Powder Sintering):利用激光或其他 能源将粉末颗粒烧结在一起,
环保可持续性
增材制造技术可以减少生产 过程中的废弃物和污染,更 加环保和可持续。
增材制造技术的挑战和限制
技术成熟度
增材制造技术的成熟度还需要进一步提高, 以满足更广泛的应用需求。
材料限制
增材制造技术的材料选择还需要进一步拓展 ,以满足不同领域的需求。
生产效率
增材制造技术的生产效率还需要提高,以满 足大规模生产的需求。
逐层堆积形成物体。
光固化技术( Photopolymerization):利 用光敏树脂作为材料,通过激 光束照射凝固,逐层堆积形成 物体。
熔融沉积技术(Fused Deposition Modeling):利 用热熔性材料作为材料,通过 喷嘴将材料逐层沉积形成物体 。
增材制造的应用领域
医疗
制造人体植入物、 医疗器械等。

智能制造数字化增材制造 第2章 增材制造技术架构

智能制造数字化增材制造 第2章 增材制造技术架构
整体式设计的思路是把传统设计中的多个零件整合成一个零件。
图2-7 所示为整体式设计与传统设计的对比,传统工艺用三个零件组装成一个部件,为 了组装方便,每个零件的形状都有特殊的设计,存在一定的加工难度。如果运用增材制 造工艺,可把这三个零件合并成一个零件。设计过程也不复杂,通常使用CAD 软件里的 布尔运算即可完成。
全价值链软件集成
每个环节都需要相应的软件支撑, 以完成相应的任务。图2-9 所示为全价值链软件集成 的各个环节及其相应软件。
04
增材制造构型
增材制造构型
质量是通过设计产生的,效率也是通过设计 产生的,为了更好地运用增材制造模式来提高产 品质量和生产率,最终确立市场竞争优势,需掌 握相关的设计环节。
典型工艺
2. 材料挤压成型(FDM) 材料挤压成型又称为熔丝沉积(FFF),它是将丝状的热熔性材料加热熔化,通过带有一 个微细孔的挤压头挤压出来。挤压头可沿着X 轴方向移动,而工作台可沿Y 轴方向移动 。图2-3 所示为材料挤压成型工艺。
典型工艺
3. 粉末喷射(3DP) 粉末喷射工艺类似于喷墨打印,喷头把液态树脂喷射到粉末加工台面,并将其固化。可 以喷射多种液体树脂,以形成不同材料性质的工件。图2-4 所示为粉末喷射工艺。
智能制造数字化增材制造
授课教师:XXXX
01
典型工艺
典型工艺
2.1 典型工艺 增材制造的典型工艺有三种, 分别为激光烧结、材料挤压成型和粉末喷射。下面逐一对 其进行简单介绍, 以便在实际应用中能根据生产任务的特性选择合适的工艺。图2-1 所 示为增材制造的三种典型工艺。
典型工艺
1. 激光烧结 激光烧结法是利用计算机控制快速移动的镜子来控制激光束移动,激光束一层一层地 烧结材料(如陶瓷粉末或金属粉末)成型。当一层烧结完成后,工作台下移,工作台表 面再敷上一层材料,进行下一个平面的烧结过程。图2-2 所示为激光烧结工艺。

简述增材制造工作流程

简述增材制造工作流程

简述增材制造工作流程
增材制造( ),简称3打印,是一种从三维电脑辅助设计()数据开始一层层加材和结合成型的快速制造技术。

其主要工作流程包括:
1. 设计:使用软件设计出产品三维模型。

2. 原型生成:将数据转换为或等格式,为3打印机识别。

3. 支撑结构设计:如果是在增材机上打印,需要设计支撑结构以支撑产品形状中的悬臂及超大坡面部分。

4. 制造参数设置:设置打印机参数,如层厚、打印材料、打印速度等。

5. 制造:3打印机按照数据一层层地印刷和堆叠打印材料,完成产品模型的增材制造。

6. 后处理:去除支撑材料及表面处理,得到最终产品。

7. 检测:对产品尺寸、形状及性能等进行检测,确保产品质量。

以上就是增材制造的基本工作流程。

它可以按客户需求快速制造出复杂的三维实体产品原型。

增材制造技术实训 项目7 选区激光熔化技术

增材制造技术实训 项目7 选区激光熔化技术

z7.2材料简介
▪ 选区激光熔化主要成形的材料为粉末材料,主要分为铁基、钛基、镍基、铝基、铜基等金属或合 金,目前常用的粉末材料类型有:不锈钢粉末、高温合金粉末、铝合金粉末、钛合金粉末、高熵 合金等,衡量粉末成形质量的主要指标有堆积特性、粒径分布、颗粒球形度和含氧量等,如图 7.2所示,球形度直接关系到成形制造的孔隙率、成形密度、成形机械性能等指标。此外,还有 一些具体的指标来反映粉末的特性,根据粉末材料类型归纳,其常用的SLM粉末材料特点简介如 下表7.1所示。
▪ (2)所制造出来的金属零件是具有完全冶金结合的实体,其相对密度接近或达到100%,且具有快速 凝固的组织,这使成形的金属零件力学性能可达到锻件的水平,一般无需热处理即可投入使用。
▪ (3)成形材料来源广泛,可直按采用商业化的金属粉末,还可采用高熔点金属材料。成形材料包括 不锈钢,钛合金,工具钢等多种材料。
z 7.1工艺原理概述
7.1.3选区激光熔化快速制造技术优势
▪ 选区激光熔化也有技术的不足:
▪ (1)成形中容易产生冶金缺陷
▪ 选区激光熔化成形取决于工艺参数的配合,一旦设计的工艺参数不匹配,极易产生球 化效应、翘曲、裂纹等制造缺陷,限制了高质量金属零部件成形,需要工艺参数匹配 优化方案的配合。
▪ (2)成形零件尺寸有限
▪ 受限于设备空间的大小,成形仓内成形的零件尺寸受限。另外大尺寸成形零件的循环 热力影响叠加,更易产生制造缺陷,目前还有较好的工艺方案。
▪ (3)技术复杂,精度要求严格,设备主要依赖进口
▪ 由于设备的零部件精度要求较高,且系统的可靠性、稳定性都有较高要求,目前真正 的产品级设备还主要依赖进口。进口设备的封装性不利于工艺开发,限制了相关工艺 探索的发展。
表7.1 选区激光熔化常用材料特性表

增材制造技术的原理

增材制造技术的原理

增材制造技术的原理增材制造技术是一种先进的制造技术,它是一种通过逐层堆叠并逐步创建复杂形状的物体的工艺方法。

它被广泛用于各种应用领域,例如航空航天、医疗、建筑、汽车和制造业。

本文将详细介绍增材制造技术的原理。

1. 概述增材制造技术是一种通过逐层堆叠并逐步创建复杂形状的物体的工艺方法。

它通常也被称为三维打印技术,因为它可以创建可以轻松实现呈现在计算机辅助设计软件中的复杂的三维形状。

通常情况下,增材制造技术使用计算机程序指导一台机器逐层制造出所需形状的物体。

2. 工艺流程增材制造技术的过程可以分为建模、切片和打印三个主要步骤。

建模是指使用计算机辅助设计软件(CAD)将所需的形状建模为数字模型。

数字模型可以是基于任何物理形状的,例如通过扫描已有的物体获得。

设计人员还可以使用CAD软件创建自定义形状。

在建模过程中,设计人员需要考虑一些关键因素,例如所需样品的尺寸、几何形状、特定的物理和机械要求等。

切片是将数字模型转换为机器可识别的切片模式的过程。

在切片过程中,数字模型被分成多个水平层面,每个层面都可以看作是一个二维图像。

这些图像被发送到控制机器的计算机上,并用于指导机器建造实体模型。

打印是最后一步,也是最关键的步骤。

在这一步中,机器将根据层次结构分层制造出所需的物体。

打印可以执行在多种材料上,例如聚合物、金属、陶瓷等。

3. 内部结构增材制造技术创建出的物体具有非常独特的内部结构。

它的内部结构彼此连接,呈现出类似于震荡器的结构。

这种结构提供了多个利益,例如提高强度、减轻重量和提供更好的吸音效果。

另一种内部结构是由大量细小细线所构成。

这些细线通常具有花纹样式,它们之间形成独特的支撑架构。

这样的内部结构具有很高的功效,但对于强度和耐用性等方面的要求较高。

4. 优点和缺点增材制造技术具有多种优点,但也有缺点。

1)生产速度快:与传统的制造方法相比,增材制造技术可以降低生产时间,因为它几乎消除了大部分制造周期中需要的工具和模具。

增材制造的基本原理

增材制造的基本原理

增材制造的基本原理引言:增材制造是一种革命性的制造技术,它以叠加的方式逐层构建物体,与传统的减材制造(如铣削、切割等)相比,增材制造具有更高的灵活性和可塑性。

本文将介绍增材制造的基本原理,包括材料选择、工艺流程、设备和应用领域等方面。

一、材料选择:在增材制造中,材料的选择至关重要。

常用的增材制造材料包括金属、塑料、陶瓷和复合材料等。

不同材料具有不同的特性,需要根据具体的应用需求来选择合适的材料。

例如,金属材料在航空航天、汽车制造和医疗器械等领域具有广泛应用,而塑料材料在消费品制造和快速原型制作等方面较为常见。

二、工艺流程:增材制造的工艺流程通常包括以下几个步骤:设计、建模、切片、制造和后处理。

首先,设计师使用计算机辅助设计软件创建三维模型。

然后,模型经过切片软件处理,将其分解为一系列的薄层。

接下来,通过增材制造设备,按照切片后的图层顺序逐层制造物体。

最后,通过后处理工艺,如去除支撑材料、抛光、喷涂等,使制造出的物体达到所需的表面质量和功能。

三、设备:增材制造设备根据不同的技术原理可以分为多种类型,常见的有激光烧结、电子束熔化、熔丝沉积和喷墨等。

这些设备利用激光束、电子束或喷墨头等工具,将材料逐层加热或喷射,使其熔化或固化,从而构建出所需的物体。

这些设备具有高精度、高速度和高效率的特点,可以制造出具有复杂形状和精密结构的零件。

四、应用领域:增材制造在各个领域都有广泛的应用。

在航空航天领域,增材制造可以制造出轻量化的零件,提高飞机的燃油效率和性能。

在医疗领域,增材制造可以制造出个性化的医疗器械和人工器官,提高治疗效果。

在汽车制造领域,增材制造可以制造出复杂形状的零件,提高汽车的安全性和舒适性。

此外,增材制造还可以应用于消费品制造、建筑业、艺术设计等领域。

结论:增材制造作为一种革命性的制造技术,具有巨大的潜力和应用前景。

通过合理选择材料、优化工艺流程和使用先进设备,可以实现高质量、高效率的增材制造。

相信随着科技的不断进步,增材制造将在各个领域发挥更加重要的作用,推动制造业的发展和进步。

增材制造技术ppt课件

增材制造技术ppt课件
+0.1mm)
材料利用率高
适宜制造形状复杂、精度高的
树材脂料零:件液态光敏材料
缺点: 材料昂贵 制造过程需要设计支撑 加工环境有气味
.
层叠实体制造法(LOM)
优点: 成形速度快 成型材料便宜 无相变、无热应力 形状和尺寸精度稳定
缺点: 成形后废料剥离费时 取材范围窄 层厚不可调整
材料:带有粘胶的纸材或箔材
增材制造技术
(3D打印)
机械A1312 陈超超
1302010202
.
增材制造的概念
增材制造是集CAD技术、数控技术、材料科学、机械工程、电子技术和激光 技术等于一体的综合技术、是实现从零件设计到三维实体快速制造的一体化系 统技术,采用软件离散-材料堆积原理实现零件的成型过程。
基本工艺原理
设计师
CAD造型 系统
详细见课 本P105
.
谢谢大家
.
缺点: 需要支撑材料 成型材料的限制大
成型材料:石蜡、金属、低熔点合金丝、塑料
.
增材制造的优势
可以制造复杂多样的产品 产品的多样化不增加生产成本 生产周期短(最大的优点) 零技能制造 节约材料 精确地实体复制
.
增材制造的应用领域
航空航天 汽车工业 医疗 工艺设备 产品原型 文物保护 建筑设计 工艺饰品
.
选区激光烧结法(SLS)
优点:
缺点:
材料的多样性 过程易操作 材料利用率高
原型制作易变形 后处理复杂 需要预热、冷却
无需支撑结构 模具的强度高
成型表面粗糙多孔 污染环境
材料:尼龙、蜡、金属和陶瓷粉末、ABS
.
熔丝沉积成形法(FDM)
优点: 工艺无需激光系统 设备组成简单 成本及运行费用低、易于推广

增材制造技术实训-PPT课件项目7-选区激光熔化技术(SLM)

增材制造技术实训-PPT课件项目7-选区激光熔化技术(SLM)

▪ 抽壳

拉伸

▪ 分割

偏移

▪ 穿孔
;铣偏置等▪ 实体化;▪ 以上位置设置按钮,首先对零件进行选中,然后点选设置图标后,在弹出的对 话框中设置相应X/Y/Z位置值或尺寸值即可。
z7.4 分层软件
▪ (5)Merge & Boolen: 模型进行合并。包括:
▪ 零件合并

▪ 布尔运算

▪ 壳转零件

▪ 旋转操作,点击此按钮后,弹出旋转对话框,如图7.13所示,可以通过绕点进 行旋转或沿线进行旋转两种方式,分别输入对应值即可。
图 7.13 旋转零件对话框
z7.4 分层软件
▪ (3)Pick and Place Parts

▪ 拾取和放置零件操作,选择点击此按钮后,鼠标变为移动靶框状态,直接通过 鼠标移动可以带动工件移动。
:
▪ 自动布局零件,点击该图标后打开自动布局对话框,如图7.17所示。可设置零 件布局的间距及其到边缘的距离,以及相关的几何设置及包围框设置等。
图 7.17 自动布局对话框
z7.4 分层软件
▪ (8)Orientation Optimizer

▪ 方向优化功能,点击此按钮后,弹出图 7.18 方向优化对话框,可对当前零件 的位置进行测量并对目标位置进行优化。

▪ 注:预打印模型有两种构建方式,一种是前述的通过CREATE新建文件,第二
▪ 种是选择导入

▪ 从已有的其他建立的模型进行导入,注意文件格式必须是STL文件格式。
z7.4 分层软件
▪ 2. FIX :修复菜单,主要是对模型进行相关的检查与修复操作,其菜单下的各 个功能项如图7.9所示。在模型分层中应用较少,其各个功能应用不再赘述。

第4章 粉末材料选择性激光烧结增材制造系统

第4章 粉末材料选择性激光烧结增材制造系统
龙的玻璃粉、聚碳酸脂粉、聚酰胺粉、蜡粉、金属
粉(成形后常需进行再烧结和渗铜处理)、覆裹热
凝树脂的细沙、覆蜡陶瓷粉和覆蜡金属粉等,近年 来更多的采用复合粉末。 粉末粒度一般在50-125 μm
复合粉末的两种混合形式:
粘接剂粉末与金属(陶瓷)粉末按一定比例机械混合。
金属(陶瓷)粉末放到粘接剂稀释液中,制备具有粘结 剂包覆的金属或陶瓷粉末。
高温烧结后处理后,由于制件内部空隙减少会导致体积收缩 ,影响制件的尺寸精度。炉内温度梯度不均匀会造成制件各个 方向收缩不一致而发生翘曲变形。
2. 热等静压
金属和陶瓷坯体均可采用热等静压进行后处理。 热等静压后处理工艺是通过流体介质将高温和高压同时均匀 地作用于坯体表面,消除其内部气孔,提高密度和强度,并改 善其它性能。使用温度范围为0.5Tm~0.7Tm ( Tm为金属或陶
激光扫描系统
将激光能量传递到待加工粉末上 粉末材料发生熔化、粘接,完成层面加工
目前,SLS增材制造主要采用XY直线导轨和振镜扫描。激光烧结成形过程中,为保证较好的烧结表
面质量和烧结精度,一般要求扫描速度在6m/min以上。扫描参数直接影响烧结件质量。烧结件的
强度主要取决于面内强度和层与层之间的粘结强度,面内强度和层间的粘结又取决于光斑直径的大 小及光点间的距离。此外,内应力的大小也与扫描间距有关。扫描方式的不同则会影响加工强度, 内应力及变形,扫描速度对成形速度和强度也有一定影响。
粘接剂包覆的粉末比机械混合的效果要好。
4.4 SLS增材制造的优缺点
优点:
1. 材料范围广,开发前景广阔
从理论上讲,任何受热粘结的粉末都有被用作SLS增材制
造成形材料的可能。通过材料或各类粘结剂涂层的颗粒制造 出适应不同需要的任何造型,控制下可以方便迅速地制造出传统加工方法难 以实现的复杂形状的零件。

增材制造技术概述

增材制造技术概述

3.1 增材制造技术概述增材制造技术诞生于20世纪80年代后期的美国。

一开始,增材制造技术的诞生源于模型快速制作的需求,所以经常被称为“快速成型”技术。

历经三十年日新月异的技术发展,增材制造已从概念(沟通)模型快速成型发展到了覆盖产品设计、研发和制造的全部环节的一种先进制造技术,已远非当初的快速成型技术可比。

3.1.1概述1.概念增材制造(即Additive Manufacturing,简称AM):一种与传统的材料“去除型”加工方法截然相反的,通过增加材料、基于三维CAD模型数据,通常采用逐层制造方式,直接制造与相应数学模型完全一致的三维物理实体模型的制造方法。

增材制造的概念有“广义”和“狭义”之说,如图3-1所示。

“广义”增材制造则以材料累加为基本特征,以直接制造零件为目标的大范畴技术群。

而“狭义”的增材制造是指不同的能量源与CAD/CAM技术结合、分层累加材料的技术体系。

目前,出现了许多令人眼花缭乱的多种称谓:快速成型(Rapid Proto-typing)、直接数字制造(Direct Digital Manufacturing)、增材制造(AdditiveFabrication)、“三维打印(3D—Printing )”、“实体自由制造(Solid Free-form Fabrication) ”、增层制造(Additive Layer Manufacturing)等。

2009年美国ASTM专门成立了F42委员会,将各种RP统称为“增量制造“技术,在国际上取得了广泛认可与采纳。

2.原理与分类实际上在我们的日常生产、生活中类似“增材”的例子很多,例如:机械加工的堆焊、建筑物(楼房、桥梁、水利大坝等)施工中的混凝土浇筑、元宵制法滚汤圆、生日蛋糕与巧克力造型等。

图3-1 增材制造概念基本原理:首先将三维CAD模型模拟切成一系列二维的薄片状平面层。

然后利用相关设备分别制造各薄片层,与此同时将各薄片层逐层堆积,最终制造出所需的三维零件,如图3-2所示。

激光增材制造技术工艺过程

激光增材制造技术工艺过程

激光增材制造技术工艺过程
激光增材制造技术工艺过程是一种先进的制造技术,被广泛应用于汽车、航空、医疗等行业中。

下面将分步骤介绍一下这种技术的工艺过程。

第一步:建立模型
在激光增材制造技术中,首先需要进行建模操作。

这一步需要使用一些专业软件进行模型设计,例如CAD等工具,模型的设计要考虑到产品的结构、功能等方面,同时需要制定好材料、工艺等参数。

第二步:激光扫描
完成模型的建立之后,需要将模型转化为计算机可识别的文件格式,并传输到激光加工机器。

激光加工机器根据文件的要求,通过激光扫描点进行加工,将设计的零部件造出来,这一步通常也称为激光扫描或者激光融合。

第三步:控制参数设置
在激光扫描之前,需要针对不同的材料进行加工参数的设置。

例如,对于不同密度的金属,需要使用不同的激光功率,扫描速度等参数进行加工,确保产品质量。

第四步:加工暴露
通过激光扫描点进行造型后,需要进行加工暴露过程。

这一步的主要作用是将已经加工好的部件和还未加工的部位分离开,以便于进行下一步的处理。

第五步:后续处理
在激光增材制造过程中,需要进行后续处理。

这一步涉及到对产品进行打磨、喷漆、镀层等工艺处理,以保证产品的完整性和美观度。

总结来说,激光增材制造技术是一种广泛应用的制造技术,其工艺流程包括了建立模型、激光扫描、参数设置、暴露和后续处理等过程。

通过优化这些过程,可以提高产品加工的完成度和质量,也能更
好地为各种行业提供高品质的制造方案。

未来,这种技术将被广泛应用于更多领域,为产业升级、技术革新和经济发展注入新动力。

增材制造工艺

增材制造工艺

增材制造工艺
增材制造工艺是一种通过添加材料来建造三维物体的工艺。

增材制造可以分为多种类型,包括3D打印、激光烧结、电子束熔化、喷射沉积成型等。

这些技术都是通过分层制造的方法在建造物体的过程中添加材料,从而实现逐层堆积并形成所需形状。

与传统的制造方法相比,增材制造具有灵活性高、生产周期短、生产成本低等优点。

目前,增材制造技术已广泛应用于航空航天、医疗、汽车、船舶等领域,成为现代制造业重要的工艺手段之一。

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激光增材制造技术工艺过程
1.设计模型:首先根据所需物体的形状、尺寸和功能要求进行设计,通常采用计算机辅助设计软件建模。

2.准备材料:根据设计模型选定相应的材料,将其制成粉末状并筛选,以确保粒度均匀。

3.激光熔化:将激光聚焦在材料粉末层的表面上,精确地控制激光能量和扫描路径,使金属粉末熔化并凝固成固体层。

这一过程持续进行,不断堆积层与层之间的粉末。

4.层间粘合:当一层完全构造完成后,将工作台下降一个层次,将新的粉末层覆盖在上一层之上。

通过控制激光聚焦点的位置和能量,将新的粉末层与之前的层融合在一起。

5.后处理:通过去除未熔化的金属粉末、清洗、热处理等方式,使构造的物体获得更优异的力学性能和表面质量。

激光增材制造技术具有制造精度高、制造周期短、材料利用率高、无须模具等优势,因而在航空航天、汽车、医疗、模具等领域得到广泛应用。

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