几种常见的快速成型技术
四种常见快速成型技术
四种常见快速成型技术第一种常见快速成型技术:数控加工技术。
数控加工技术是一种机器控制加工技术,利用计算机及其相应的程序控制生产设备,进行机械加工,使得一次处理能完成的で一台以上的机器工具构成的加工中心,部件在台面上面固定,四个或以上的自动工具装在滑轨上, 根据电脑程序指定的加工参数,自动更换、安装选择夹具,分别做加工工作,从而完成制件定位、撬开、冲孔、攻丝、开槽、铰榫等复杂加工工作。
数控加工技术主要采用机械加工加工,适用于大批量生产或多种多样零件快速、高效率、低成本加工,且图纸精度高、表面光洁度高等。
第二种常见快速成型技术:熔融塑料成型技术。
熔融塑料成型技术首先将原料加工成模板,然后将模板放入机器中,当原料温度到达要求时,机器自动把原料按照设定的温度、时间及力度压入模具内,形成冷却后的成型物体。
这种技术利用塑料的特性,具有效率高,成型精度高,成型时根据原料的特性可以做出不同的加工处理,并且具有强度大,防水,耐高低温的特点,适用于各种塑料制品的快速成型。
第三种常见快速成型技术:射出成型技术。
射出成型技术指在机械压力下将原料熔融输送到射出模具成型模块中,随后由冷却系统冷却,完成制件的快速成型。
这种技术主要用于金属铸件、塑料件等的制造,具有造件精度高,尺寸稳定性好,表面光洁,强度高,厚度一致,成型快,节省材料等优点。
第四种常见快速成型技术:热压成型技术。
热压成型技术是把金属或塑料原料置于型模具内,用压力和热量同时共同作用,使金属和塑料原料发生塑性变形而成型的一种快速成型技术。
该技术采用型模具可以实现造型精度高、制件造型美观,制造完后制件可以免去热处理步骤;并且利用该技术进行多余的金属屑的再生,形成复合制件,极大的降低了制件的生产成本。
四大快速成型工艺和优缺点
.
的粘结在前一层上,如此重复不已,直到整个产品成型完毕。最后升降台升出液体树脂表面,即可取出工 件,进行清洗和表面光洁处理。 光敏树脂选择性固化快速成型技术适合于制作中小形工件,能直接得到塑料产品。主要用于概念模型的原 型制作,或用来做装配检验和工艺规划。它还能代替腊模制作浇铸模具,以及作为金属喷涂模、环氧树脂 模和其他软模的母模,使目前较为成熟的快速原型工艺。 SLA 快速原型技术的优点是: 1、 系统工作稳定。系统一旦开始工作,构建零件的全过程完全自动运行,无需专人看管,直到整个工艺 过程结束。 2、 尺寸精度较高,可确保工件的尺寸精度在 0.1mm 以内。 3、 表面质量较好,工件的最上层表面很光滑,侧面可能有台阶不平及不同层面间的曲面不平。 4、 系统分辨率较高,因此能构建复杂结构的工件。 SLA 快速原型的技术缺点: 1、 随着时间推移,树脂会吸收空气中的水分,导致软薄部分的弯曲和卷翅。 2、 氦-镉激光管的寿命仅 3000 小时,价格较昂贵。同时需对整个截面进行扫描固化,成型时间较长,因 此制作成本相对较高。 3、 可选择的材料种类有限,必须是光敏树脂。由这类树脂制成的工件在大多数情况下都不能进行耐久性 和热性能试验,且光敏树脂对环境有污染,使皮肤过敏。 4、 需要设计工件的支撑结构,以便确保在成型过程中制作的每一个结构部位都能可靠定位。
粉末材料选择性烧结快速成型工艺适合于产品设计的可视化表现和制作功能测试零件。由于它可采用各种 不同成分的金属粉末进行烧结、进行渗铜等后处理,因而其制成的产品可具有与金属零件相近的机械性能, 故可用于制作 EDM 电极、直接制造金属模以及进行小批量零件生产。 SLS 快速成型技术的优点是:
;..
.
1、 与其他工艺相比,能生产最硬的模具。 2、 可以采用多种原料,例如绝大多数工程用塑料、蜡、金属、陶瓷等。 3、 零件的构建时间短,可达到 1in/h 高度。 4、 无需对零件进行后矫正。 5、 无需设计和构造支撑。 选择性烧结的最大优点是可选用多种材料,适合不同的用途、所制作的原型产品具有较高的硬度,可进行 功能试验。 SLS 快速原型技术缺点是: 1、 在加工前,要花近 2 小时的时间将粉末加热到熔点以下,当零件构建之后,还要花 5-10 小时冷却, 然 后才能将零件从粉末缸中取出。 2、 表面的粗糙度受到粉末颗粒大小及激光点的限制。 3、 零件的表面一般是多孔性的,为了使表面光滑必须进行后处理。 4、 需要对加工室不断充氮气以确保烧结过程的安全性,加工的成本高。 5、 该工艺产生有毒气体,污染环境。
机械设计中的快速成型技术有哪些
机械设计中的快速成型技术有哪些在当今的机械设计领域,快速成型技术正发挥着日益重要的作用。
它为设计师和工程师们提供了一种高效、精确且创新的方法来将概念转化为实际的产品模型。
那么,究竟有哪些常见的快速成型技术呢?首先,我们来谈谈 3D 打印技术。
这是目前应用最为广泛的快速成型技术之一。
它通过逐层堆积材料的方式来构建物体。
常见的 3D 打印材料包括塑料、金属、陶瓷等。
根据不同的技术原理,3D 打印又可以分为熔融沉积成型(FDM)、光固化成型(SLA)、选择性激光烧结(SLS)等多种类型。
熔融沉积成型(FDM)是一种相对简单且成本较低的3D 打印技术。
它将丝状的热塑性材料通过加热喷头挤出,按照预定的路径逐层堆积,形成三维物体。
这种技术适用于制作一些对精度要求不是特别高,但需要快速获得原型的产品,比如简单的机械零件、模型等。
光固化成型(SLA)则利用紫外线激光照射液态光敏树脂,使其逐层固化成型。
由于其能够实现较高的精度和光滑的表面质量,常用于制作具有复杂形状和精细结构的零件,如珠宝模具、医疗器械部件等。
选择性激光烧结(SLS)则适用于打印金属、陶瓷等粉末材料。
激光束按照模型的切片信息有选择地烧结粉末,未被烧结的粉末则起到支撑作用。
这种技术能够制造出具有高强度和良好机械性能的零件。
除了 3D 打印,立体光刻技术(Stereolithography)也是一种重要的快速成型方法。
它使用紫外线激光逐层固化液态光敏树脂,从而构建出三维物体。
与 3D 打印中的光固化成型技术相似,但在精度和细节表现上可能更具优势。
还有一种常见的快速成型技术是分层实体制造(LOM)。
它将薄片材料(如纸、塑料薄膜等)逐层粘结在一起,然后通过激光切割或刀具切割出零件的轮廓。
这种技术的优点是成型速度快,适用于制作大型零件的原型。
数控加工(CNC)虽然不是严格意义上的快速成型技术,但在机械设计中也经常被用于快速制造零件。
通过计算机控制机床对材料进行切削、钻孔、铣削等加工操作,可以获得高精度的零件。
快速成型的种类
快速成型的种类快速成型技术根据成型方法可分为两类:基于激光及其他光源的成型技术(LaserTechnology),例如:光固化成型(SLA)、分层实体制造(LOM)、选域激光粉末烧结(SLS)、形状沉积成型(SDM)等;基于喷射的成型技术(JettingTechnoloy),例如:熔融沉积成型(FDM)、三维印刷(3DP)、多相喷射沉积(MJD)。
下面对其中比较成熟的工艺作简单的介绍。
SLA技术是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。
这种液态材料在一定波长和强度的紫外光照射下能迅速发生光聚合反应,分子量急剧增大,材料也就从液态转变成固态。
SLA工作原理:液槽中盛满液态光固化树脂激光束在偏转镜作用下,能在液态表而上扫描,扫描的轨迹及光线的有无均由计算机控制,光点打到的地方,液体就固化。
成型开始时,工作平台在液面下一个确定的深度.聚焦后的光斑在液面上按计算机的指令逐点扫描,即逐点固化。
当一层扫描完成后.未被照射的地方仍是液态树脂。
然后升降台带动平台下降一层高度,已成型的层面上又布满一层树脂,刮板将粘度较大的树脂液面刮平,然后再进行下一层的扫描,新周化的一层牢周地粘在前一层上,如此重复直到整个零件制造完毕,得到一个三维实体模型。
SLA方法是目前快速成型技术领域中研究得最多的方法.也是技术上最为成熟的方法。
SLA工艺成型的零件精度较高,加工精度一般可达到0.1mm,原材料利用率近100%。
但这种方法也有白身的局限性,比如需要支撑、树脂收缩导致精度下降、光固化树脂有一定的毒性等。
优点:(1)成型过程自动化程度高(2)尺寸精度高。
(3)表面质量优良。
(4)可以制作结构十分复杂的模型。
(5)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。
缺点:(1)成型过程中伴随着物理和化学变化,所以制件较易弯曲,需要支撑,(2)设备运转及维护成本较高。
(3)可使用的材料种类较少。
(4)液态树脂具有气味和毒性,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。
几种常见快速成型工艺的比较
多个快速成型方法比较多个常见快速成型工艺比较在快速领域里一直站主导地位快速成型工艺关键包含:FDM, SLA, SLS, LOM等工艺,而这多个工艺又各有千秋,下面我们在主要看一下这多个工艺优缺点比较:FDM(fused deposition Modeling)丝状材料选择性熔覆快速原型工艺是一个不依靠激光作为成型能源、而将多种丝材(如工程塑料、聚碳酸酯)加热熔化进而堆积成型方法,简称丝状材料选择性熔覆.原理以下:加热喷头在计算机控制下,依据产品零件截面轮廓信息,作平面运动,热塑性丝状材料由供丝机构送至热熔喷头,并在喷头中加热和熔化成半液态,然后被挤压出来,有选择性涂覆在工作台上,快速冷却后形成一层大约0.127mm厚薄片轮廓。
一层截面成型完成后工作台下降一定高度,再进行下一层熔覆,仿佛一层层画出截面轮廓,如此循环,最终形成三维产品零件。
这种工艺方法一样有多个材料可供选择,如工程塑料;聚碳酸酯、工程塑料PPSF: 和ABS和PC混合料等。
这种工艺洁净,易于操作,不产生垃圾,并可安全地用于办公环境,没有产生毒气和化学污染危险。
适合于产品设计概念建模和产品形状及功效测试。
专门开发针对医用材料ABS-i: 因为其含有良好化学稳定性,可采取伽码射线及其它医用方法消毒,尤其适合于医用。
FDM快速原型技术优点是:制造系统可用于办公环境,没有毒气或化学物质污染;1次成型、易于操作且不产生垃圾;独有水溶性支撑技术,使得去除支撑结构简单易行,可快速构建瓶状或中空零件和一次成型装配结构件;原材料以材料卷形式提供,易于搬运和快速更换。
可选择多个材料,如多种色彩工程塑料和医用ABS等快速原型技术缺点是:成型精度相对国外优异SLA工艺较低,最高精度、成型表面光洁度不如国外SLA:成型速度相对较慢光敏树脂选择性固化是采取立体雕刻(Stereolithography)原理一个工艺简称,是最早出现一个快速成型技术。
在树脂槽中盛满液态光敏树脂,它在紫外激光束照射下会快速固化。
快速成型技术的种类
快速成型技术的种类
快速成型技术是一种以数字化模型为基础,通过逐层堆积材料,实现快速制造物品的技术。
快速成型技术的种类很多,常见的有以下几种:
1. 光固化快速成型技术:通过紫外线或激光束照射光敏树脂,使其固化成所需形状。
2. 喷墨式快速成型技术:通过喷墨头控制液体喷射,将粉末材料逐层喷涂并加固。
3. 熔融沉积式快速成型技术:将金属丝或粉末熔化,通过火焰或电弧喷射,逐层沉积成型。
4. 熔化层压式快速成型技术:将塑料或金属粉末加热或熔化,通过喷嘴或挤出机,逐层堆叠并加固。
5. 粉末烧结式快速成型技术:将粉末压缩成形,然后通过高温处理或激光束烧结,实现快速成型。
以上是常见的几种快速成型技术,它们各有优劣,可以根据具体需求选择合适的技术。
- 1 -。
快速成型技术
工艺原理
特点与成型材料
设备
实例
ห้องสมุดไป่ตู้ 快速成型技术
选择性激光粉末烧结成型(SLS)
1. 2. 激光照射烧结 高强度激光器扫描
工艺原理
特点与成型材料
3.
红外激光束
需要材料预热到接近熔化点
特点与成型材 料
设备
实例
快速成型技术
薄片分层叠加成型(LOM)
工艺原理
特点与成型材料
设备
实例
LOM 2015 机器外观 LOM 2030 H机器外观
快速成型技术
薄片分层叠加成型(LOM)
工艺原理
特点与成型材料
设备
实例
快速成型技术
熔丝堆积成型(FDM)
利用热塑性材料的热熔性, 粘结性,采用加热器将材料加热 成液态。 用热熔喷头,使半流动状态 的材料按控制路径扫描,同时挤 压并控制流量,使液体均匀沉积 在指定位置凝结成型,逐层沉积, 凝固后形成整个原型。
快速成型技术(RP)
柯来金 2015330300149
快速成型技术(RP)
1.光敏树脂液相固化成型
2.选择性激光粉末烧结成型 基于材料堆积法 3.薄片分层叠加成型 4.熔丝堆积成型
快速成型技术
光敏树脂液相固化成型(SL)
1. 2.
3.
工艺原理
特点与成型材料
基于液态光敏树脂的光聚合原理 特定紫外线(波长325nm,功率 30mw) 液槽液面要一直处于激光的焦平面
工艺原理
特点与成型材料
设备
实例
快速成型技术
几种典型的快速成型技术
2.急冷系统的作用
由以上分析可知,急冷系统的作用如下: (1)裂解气经急冷处理,降低了裂解气的温度,确保压缩系统顺利运 行,同时降低了后续压缩机的功耗。 (2)裂解气经急冷处理,尽可能分离出裂解气中的轻、重组分,占裂 解气质量分率3.5%左右,降低进入压缩系统的进料负荷。 (3)在裂解气急冷过程中,将裂解气中的水蒸气以冷凝水的形式分离 回收,用以在发生稀释水蒸气,从而大大减少污水排放量。 (4)在裂解气急冷过程中通过间接急冷回收了相当一部分高位显能, 在间接急冷中回收低位热能。通常由间接急冷器产生高压蒸汽,由直 接急冷系统发生稀释蒸汽。
一个比较完整的快速成型技术的技术体系包含CAD 造型、反求工程、数据转换、原型制造以及物性转换等基 本环节。
1.三维CAD造型 三维造型包括实体造型和曲面造型。利用各种三维CAD
软件进行几何造型,得到零件的三维CAD数学模型,这是 快速成型制造技术的重要组成部分,是获得初始信息的最 常用方法,也是制造过程的第一步。
一般的裂解气高位热能回收均采用单级急冷锅炉(如SRT裂解技术)。 单级急冷固然有其优越性,但要在一台急冷锅炉中同时完成两个任务--快 速终止二次反应和尽可能多地回收高位热能,既有矛盾又有一定难度。因 而,为了回收更多的高能位热量,近年来有些裂解技术(如毫秒火炉裂解 技术)相继采用了二级急冷技术。二级急冷技术是把裂解气在第一急冷锅 炉内的温度降至600~650℃以下,然后在第二急冷锅炉内,回收裂解气 热量,裂解气急冷到300~400℃后进入汽油分馏塔。这样,即使至操作 后期,换热管处有较厚的焦也不会使急冷锅炉系统的阻力降上升过高、过 快,从而可以延长操作周期。当裂解减压柴油等重质原料时,由于结焦物 浓度较大、结焦速度较快,所以一般不使用第二急冷锅炉。
快速成型技术概述
快速成型技术概述
快速成型技术是一种用于生产快速成型零件的制造技术,它能够使用多种不同的材料,在短时间内产生复杂形状的平面或立体物品。
快速成型技术可以大大减少制造时间,提高生产效率,大大降低成本,并提供更多的可能性来实现复杂的设计。
快速成型技术主要有三类:3D打印,热成型和激光熔融成形。
3D打印技术是一种基于数字模型的直接成型技术,用于制造复杂的塑料零件。
它是一种层层堆积的3D打印技术,通过连续堆积多层薄膜的方式在物料上建立3D零件的模型,从而直接制作出3D零件。
热成型技术是用热力加工膜材,使材料形状发生变形,从而制造出所需的三维形状的一种成型技术。
它是一种快速、简单、经济的加工技术,热成型技术用于制造塑料、橡胶、金属、纤维等多种材料的形状。
激光熔融成型技术是一种采用激光技术,将金属粉末逐层熔融成形的成型加工技术。
它通过激光产生高温熔融,从而将金属粉末熔融到形状模具中,形成三维零件。
四大快速成型工艺和优缺点
四大快速成型工艺和优缺点目前世界上的快速成型工艺主要有以下几种:一、FDM –熔融堆积工艺丝状材料选择性熔覆(Fused Deposition Modeling)快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材加热溶化的成型方法,简称FDM。
丝状材料选择性熔覆的原理是,加热喷头在计算机的控制下,根据产品零件的截面轮廓信息,作X-Y平面运动。
热塑性丝状材料(如直径为1.78mm的塑料丝)由供丝机构送至喷头,并在喷头中加热和溶化成半液态,然后被挤压出来,有选择性的涂覆在工作台上,快速冷却后形成一层薄片轮廓。
一层截面成型完成后工作台下降一定高度,再进行下一层的熔覆,好像一层层"画出"截面轮廓,如此循环,最终形成三维产品零件。
这种工艺方法同样有多种材料选用,如ABS塑料、浇铸用蜡、人造橡胶等。
这种工艺干净,易于操作,不产生垃圾,小型系统可用于办公环境,没有产生毒气和化学污染的危险。
但仍需对整个截面进行扫描涂覆,成型时间长。
适合于产品设计的概念建模以及产品的形状及功能测试。
由于甲基丙烯酸ABS(MABS)材料具有较好的化学稳定性,可采用伽马射线消毒,特别适用于医用。
但成型精度相对较低,不适合于制作结构过分复杂的零件。
FDM快速成型技术的优点是:1、制造系统可用于办公环境,没有毒气或化学物质的危险。
2、工艺干净、简单、易于材作且不产生垃圾。
3、可快速构建瓶状或中空零件。
4、原材料以卷轴丝的形式提供,易于搬运和快速更换。
5、可选用多种材料,如可染色的ABS和医用ABS、浇铸用蜡和人造橡胶。
FDM快速原型技术的缺点是:1、精度较低,难以构建结构复杂的零件。
2、垂直方向强度小。
3、速度较慢,不适合构建大型零件。
二、SLA –树脂光固化工艺光敏树脂选择性固化是采用立体雕刻(Stereolithography)原理的一种工艺,简称SLA,也是最早出现的、技术最成熟和应用最广泛的快速成型技术。
快速成型技术的种类
快速成型技术的种类
快速成型技术是一种通过计算机辅助设计和制造的方法,可以快速制造出复杂的三维模型。
这种技术已经被广泛应用于各种领域,包括汽车、医疗、航空航天等。
本文将介绍几种常见的快速成型技术。
1. 光固化技术
光固化技术是一种通过紫外线或激光束将液态光敏树脂固化成固体的方法。
这种技术可以制造出非常精细的模型,适用于制造小型零件和精密零件。
光固化技术的优点是制造速度快,精度高,但成本较高。
2. 熔融沉积技术
熔融沉积技术是一种通过将熔融材料喷射到建模平台上,逐层堆积成三维模型的方法。
这种技术适用于制造大型零件和复杂零件。
熔融沉积技术的优点是制造速度快,成本低,但精度较低。
3. 熔融层压技术
熔融层压技术是一种通过将熔融材料喷射到建模平台上,然后用热压力将其压缩成固体的方法。
这种技术适用于制造大型零件和复杂零件。
熔融层压技术的优点是制造速度快,成本低,精度高。
4. 粉末烧结技术
粉末烧结技术是一种通过将金属或陶瓷粉末喷射到建模平台上,然后用激光束或电子束将其烧结成固体的方法。
这种技术适用于制造金属和陶瓷零件。
粉末烧结技术的优点是制造速度快,成本低,精度高。
快速成型技术已经成为现代制造业中不可或缺的一部分。
随着技术的不断发展,这些技术将会越来越成熟,应用范围也会越来越广泛。
四大快速成型工艺和优缺点
四大快速成型工艺和优缺点目前世界上的快速成型工艺主要有以下几种:一、FDM –熔融堆积工艺丝状材料选择性熔覆(Fused Deposition Modeling)快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材加热溶化的成型方法,简称FDM。
丝状材料选择性熔覆的原理是,加热喷头在计算机的控制下,根据产品零件的截面轮廓信息,作X-Y平面运动。
热塑性丝状材料(如直径为1.78mm的塑料丝)由供丝机构送至喷头,并在喷头中加热和溶化成半液态,然后被挤压出来,有选择性的涂覆在工作台上,快速冷却后形成一层薄片轮廓。
一层截面成型完成后工作台下降一定高度,再进行下一层的熔覆,好像一层层"画出"截面轮廓,如此循环,最终形成三维产品零件。
这种工艺方法同样有多种材料选用,如ABS塑料、浇铸用蜡、人造橡胶等。
这种工艺干净,易于操作,不产生垃圾,小型系统可用于办公环境,没有产生毒气和化学污染的危险。
但仍需对整个截面进行扫描涂覆,成型时间长。
适合于产品设计的概念建模以及产品的形状及功能测试。
由于甲基丙烯酸ABS(MABS)材料具有较好的化学稳定性,可采用伽马射线消毒,特别适用于医用。
但成型精度相对较低,不适合于制作结构过分复杂的零件。
FDM快速成型技术的优点是:1、制造系统可用于办公环境,没有毒气或化学物质的危险。
2、工艺干净、简单、易于材作且不产生垃圾。
3、可快速构建瓶状或中空零件。
4、原材料以卷轴丝的形式提供,易于搬运和快速更换。
5、可选用多种材料,如可染色的ABS和医用ABS、浇铸用蜡和人造橡胶。
FDM快速原型技术的缺点是:1、精度较低,难以构建结构复杂的零件。
2、垂直方向强度小。
3、速度较慢,不适合构建大型零件。
二、SLA –树脂光固化工艺光敏树脂选择性固化是采用立体雕刻(Stereolithography)原理的一种工艺,简称SLA,也是最早出现的、技术最成熟和应用最广泛的快速成型技术。
几种常见快速成型工艺优缺点比较
几种常见快速成型工艺优缺点比较在快速领域里一直站主导地位快速成型工艺主要包括:FDM、SLA、SLS及LOM等工艺,而这几种工艺又各有千秋,下面我们在主要看一下这几种工艺的优缺点比较:FDM丝状材料选择性熔覆快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材(如工程塑料ABS、聚碳酸酯PC等)加热熔化进而堆积成型方法,简称FDM。
丝状材料选择性熔覆的原理如下:加热喷头在计算机的控制下,根据产品零件的截面轮廓信息,作X-Y平面运动,热塑性丝状材料由供丝机构送至热熔喷头,并在喷头中加热和熔化成半液态,然后被挤压出来,有选择性的涂覆在工作台上,快速冷却后形成一层大约0.127mm厚的薄片轮廓。
一层截面成型完成后工作台下降一定高度,再进行下一层的熔覆,好像一层层"画出"截面轮廓,如此循环,最终形成三维产品零件。
这种工艺方法同样有多种材料可供选用,如工程塑料ABS、聚碳酸酯PC、工程塑料PPSF以及ABS与PC的混合料等。
这种工艺干净,易于操作,不产生垃圾,并可安全地用于办公环境,没有产生毒气和化学污染的危险。
适合于产品设计的概念建模以及产品的形状及功能测试。
专门开发的针对医用的材料ABS-i,因为其具有良好的化学稳定性,可采用伽码射线及其他医用方式消毒,特别适合于医用。
FDM快速原型技术的优点是:1、制造系统可用于办公环境,没有毒气或化学物质的污染;2、一次成型、易于操作且不产生垃圾;3、独有的水溶性支撑技术,使得去除支撑结构简单易行,可快速构建瓶状或中空零件以及一次成型的装配结构件;4、原材料以材料卷的形式提供,易于搬运和快速更换。
5、可选用多种材料,如各种色彩的工程塑料ABS、PC、PPSF以及医用ABS 等。
FDM快速原型技术的缺点是:1、成型精度相对国外先进的SLA工艺较低,最高精度0.127mm2、成型表面光洁度不如国外先进的SLA工艺;3、成型速度相对较慢SLA光敏树脂选择性固化是采用立体雕刻原理的一种工艺,简称SLA,是最早出现的一种快速成型技术。
四种常见快速成型技术
FDM丝状材料选择性熔覆(Fused Deposition Modeling)快速原型工艺是一种不依*激光作为成型能源、而将各种丝材加热溶化的成型方法,简称FDM。
% x% x* G, E: t- l* B. H丝状材料选择性熔覆的原理室,加热喷头在计算机的控制下,根据产品零件的截面轮廓信息,作X-Y平面运动。
热塑性丝状材料(如直径为1.78mm的塑料丝)由供丝机构送至喷头,并在喷头中加热和溶化成半液态,然后被挤压出来,有选择性的涂覆在工作台上,快速冷却后形成一层大约0.127mm厚的薄片轮廓。
一层截面成型完成后工作台下降一定高度,再进行下一层的熔覆,好像一层层"画出"截面轮廓,如此循环,最终形成三维产品零件。
& E% _. q$ |3 Z( R% ~: h这种工艺方法同样有多种材料选用,如ABS塑料、浇铸用蜡、人造橡胶等。
这种工艺干净,易于操作,不产生垃圾,小型系统可用于办公环境,没有产生毒气和化学污染的危险。
但仍需对整个截面进行扫描涂覆,成型时间长。
适合于产品设计的概念建模以及产品的形状及功能测试。
由于甲基丙烯酸ABS(MABS)材料具有较好的化学稳定性,可采用加码射线消毒,特别适用于医用。
但成型精度相对较低,不适合于制作结构过分复杂的零件。
FDM快速原型技术的优点是:- D* r/ u5 G: B; m1、操作环境干净、安全可在办公室环境下进行。
- @6 l- F0 B7 V/ M K2、工艺干净、简单、易于材作且不产生垃圾。
2 a% z5 `0 J- J( K+ C' @3、尺寸精度较高,表面质量较好,易于装配。
可快速构建瓶状或中空零件。
$ x' y; a5 w3 u5 z4、原材料以卷轴丝的形式提供,易于搬运和快速更换。
5、材料利用率高。
6 \# e6 ^( W* K) h: t/ g5 E& A/ K6、可选用多种材料,如可染色的ABS和医用ABS、PC、PPSF等。
几种常见的快速成型技术
几种常见的快速成型技术一、FDM丝状材料选择性熔覆(FusedDeposi tionModeli ng)快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材加热溶化的成型方法,简称FDM。
丝状材料选择性熔覆的原理室,加热喷头在计算机的控制下,根据产品零件的截面轮廓信息,作X-Y平面运动。
热塑性丝状材料(如直径为1.78mm的塑料丝)由供丝机构送至喷头,并在喷头中加热和溶化成半液态,然后被挤压出来,有选择性的涂覆在工作台上,快速冷却后形成一层大约0.127mm厚的薄片轮廓。
一层截面成型完成后工作台下降一定高度,再进行下一层的熔覆,好像一层层"画出"截面轮廓,如此循环,最终形成三维产品零件。
这种工艺方法同样有多种材料选用,如ABS塑料、浇铸用蜡、人造橡胶等。
这种工艺干净,易于操作,不产生垃圾,小型系统可用于办公环境,没有产生毒气和化学污染的危险。
但仍需对整个截面进行扫描涂覆,成型时间长。
适合于产品设计的概念建模以及产品的形状及功能测试。
由于甲基丙烯酸ABS(MABS)材料具有较好的化学稳定性,可采用加码射线消毒,特别适用于医用。
但成型精度相对较低,不适合于制作结构过分复杂的零件。
FDM快速原型技术的优点是:1、制造系统可用于办公环境,没有毒气或化学物质的危险。
2、工艺干净、简单、易于材作且不产生垃圾。
3、可快速构建瓶状或中空零件。
4、原材料以卷轴丝的形式提供,易于搬运和快速更换。
5、原材料费用低,一般零件均低于20美元。
6、可选用多种材料,如可染色的A BS和医用ABS、PC、PPSF等。
FDM快速原型技术的缺点是:1、精度相对国外SLA工艺较低,最高精度0.127mm。
2、速度较慢。
二、SLA光敏树脂选择性固化是采用立体雕刻(Stereo litho graph y)原理的一种工艺,简称SLA,也是最早出现的、技术最成熟和应用最广泛的快速原型技术。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
几种常见的快速成型技术
一、FDM
丝状材料选择性熔覆(Fused Deposition Modeling)快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材加热溶化的成型方法,简称FDM。
丝状材料选择性熔覆的原理室,加热喷头在计算机的控制下,根据产品零件的截面轮廓信息,作X-Y平面运动。
热塑性丝状材料(如直径为1.78mm的塑料丝)由供丝机构送至喷头,并在喷头中加热和溶化成半液态,然后被挤压出来,有选择性的涂覆在工作台上,快速冷却后形成一层大约0.127mm厚的薄片轮廓。
一层截面成型完成后工作台下降一定高度,再进行下一层的熔覆,好像一层层"画出"截面轮廓,如此循环,最终形成三维产品零件。
这种工艺方法同样有多种材料选用,如ABS塑料、浇铸用蜡、人造橡胶等。
这种工艺干净,易于操作,不产生垃圾,小型系统可用于办公环境,没有产生毒气和化学污染的危险。
但仍需对整个截面进行扫描涂覆,成型时间长。
适合于产品设计的概念建模以及产品的形状及功能测试。
由于甲基丙烯酸ABS(MABS)材料具有较好的化学稳定性,可采用加码射线消毒,特别适用于医用。
但成型精度相对较低,不适合于制作结构过分复杂的零件。
FDM快速原型技术的优点是:
1、制造系统可用于办公环境,没有毒气或化学物质的危险。
2、工艺干净、简单、易于材作且不产生垃圾。
3、可快速构建瓶状或中空零件。
4、原材料以卷轴丝的形式提供,易于搬运和快速更换。
5、原材料费用低,一般零件均低于20美元。
6、可选用多种材料,如可染色的ABS和医用ABS、PC、PPSF等。
FDM快速原型技术的缺点是:
1、精度相对国外SLA工艺较低,最高精度0.127mm。
2、速度较慢。
二、SLA
光敏树脂选择性固化是采用立体雕刻(Stereolithography)原理的一种工艺,简称SLA,也是最早出现的、技术最成熟和应用最广泛的快速原型技术。
在树脂液槽中盛满液态光敏树脂,它在紫外激光束的照射下会快速固化。
成型过程开始时,可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度,聚焦后的激光束,在计算机的控制下,按照截面轮廓的要求,沿液面进行扫描,使被扫描区域的树脂固化,从而得到该截面轮廓的塑料薄片。
然后,工作台下降一层薄片的高度,以固化的塑料薄片就被一层新的液态树脂所覆盖,以便进行第二层激光扫描固化,新固化的一层牢固的粘结在前一层上,如此重复不已,知道整个产品成型完毕。
最后升降台升出液体树脂表面,即可取出工件,进行清洗和表面光洁处理。
光敏树脂选择性固化快速原型技术适合于制作中小形工件,能直接得到塑料产品。
主要用于概念模型的原型制作,或用来做装配检验和工艺规划。
它还能代替腊模制作浇铸模具,以及作为金属喷涂模、环氧树脂模和其他软模的母模,使目前较为成熟的快速原型工艺。
SLA快速原型技术的优点是:
1、需要专门实验室环境,维护费用高昂。
2、系统工作相对稳定。
3、尺寸精度较高,可确保工件的尺寸精度在0.1mm(但,国内SLA精度在0.1——0.3mm之间,并且存在一定的波动性)。
4、表面质量较好,工件的最上层表面很光滑,侧面可能有台阶不平及不同层面间的曲面不平。
5、系统分辨率较高。
SLA快速原型的技术缺点:
1、需要专用的实验室环境,成型件需要后处理,二次固化,防潮处理等工序。
2、随着时间推移,树脂会吸收空气中的水分,导致软薄部分的弯曲和卷翅。
3、氦-镉激光管的寿命仅3000小时,价格较昂贵。
同时需对整个截面进行扫描固化,成型时间较长,因此制作成本相对较高。
4、可选择的材料种类有限,必须是光敏树脂。
由这类树脂制成的工件在大多数情况下都不能进行耐久性和热性能试验,且光敏树脂对环境有污染,使皮肤过敏。
5、需要设计工件的支撑结构,以便确保在成型过程中制作的每一个结构部委都能可靠定位,支撑结构需在未完全固化时手工去除,容易破坏成型件。
三、SLS
粉末材料选择性烧结(Selected Laser Sintering)是一种快速原型工艺,简称SLS。
粉末材料选择性烧结采用二氧化碳激光器对粉末材料(塑料粉、陶瓷与粘结剂的混合粉、金属与粘结剂的混合粉等)进行选择性烧结,是一种由离散点一层层对集成三维实体的工艺方法。
在开始加工之前,先将充有氮气的工作室升温,并保持在粉末的熔点一下。
成型时,送料筒上升,铺粉滚筒移动,先在工作平台上铺一层粉末材料,然后激光束在计算机控制下按照截面轮廓对实心部分所在的粉末进行烧结,使粉末溶化继而形成一层固体轮廓。
第一层烧结完成后,工作台下降一截面层的高度,在铺上一层粉末,进行下一层烧结,如此循环,形成三维的原型零件。
最后经过5-10小时冷却,即可从粉末缸中取出零件。
未经烧结的粉末能承托正在烧结的工件,当烧结工序完成后,取出零件,未经烧结的粉末基本可自行脱落。
粉末材料选择性烧结工艺适合成型中小件,能直接的到塑料、陶瓷或金属零件,零件的翘曲变形比液态光敏树脂选择性固化工艺要小。
但这种工艺仍需对整个截面进行扫描和烧结,加上工作室需要升温和冷却,成型时间较长。
此外,由于受到粉末颗粒大小及激光点的限制,零件的表面一般呈多孔性。
在烧结陶瓷、金属与粘结剂的混合粉并得到原型零件后,须将它置于加热炉中,烧掉其中的粘结剂,并在孔隙中渗入填充物,其后处理复杂。
粉末材料选择性烧结快速原型工艺适合于产品设计的可视化表现和制作功能测试零件。
由于它可采用各种不同成分的金属粉末进行烧结、进行渗铜等后处理,因而其制成的产品可具有与金属零件相近的机械性能,故可用于制作EDM电极、直接制造金属模以及进行小批量零件生产。
SLS快速原型技术的优点是:
1、与其他工艺相比,能生产较硬的模具。
2、可以采用多种原料,包括类工程塑料、蜡、金属、陶瓷等。
3、零件的构建时间较短,可达到1in/h高度。
4、无需设计和构造支撑。
SLS快速原型技术缺点是:
1、需要专门实验室环境,维护费用高昂。
2、在加工前,要花近2小时的时间将粉末加热到熔点以下,当零件构建之后,还要花5-10小时冷却,然后才能将零件从粉末缸中取出。
3、表面的粗糙度受粉末颗粒大小及激光光斑的限制。
4、零件的表面多孔性,为了使表面光滑必须进行渗蜡等后处理。
5、需要对加工室不断充氮气以确保烧结过程的安全性,加工的成本高。
6、该工艺产生有毒气体,污染环境。
四、LOM
箔材叠层实体制作(Laminated Object Manufacturing)快速原型技术是薄片材料叠加工艺,简称LOM。
箔材叠层实体制作是根据三维CAD模型每个截面的轮廓线,在计算机控制下,发出控制激光切割系统的指令,使切割头作X和Y方向的移动。
供料机构将地面涂有热溶胶的箔材(如涂覆纸、涂覆陶瓷箔、金属箔、塑料箔材)一段段的送至工作台的上方。
激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓用二氧化碳激光束对箔材沿轮廓线将工作台上的纸割出轮廓线,并将纸的无轮廓区切割成小碎片。
然后,由热压机构将一层层纸压紧并粘合在一起。
可升降工作台支撑正在成型的工件,并在每层成型之后,降低一个纸厚,以便送进、粘合和切割新的一层纸。
最后形成由许多小废料块包围的三维原型零件。
然后取出,将多余的废料小块剔除,最终获得三维产品。
叠层实体制作快速原型工艺适合制作大中型原型件,翘曲变形较小,尺寸精度较高,成型时间较短,激光器使用寿命长,制成件有良好的机械性能,适合于产品设计的概念建模和功能性测试零件。
且由于制成的零件具有木质属性,特别适合于直接制作砂型铸造模。
LOM快速原型技术的优点是:
1、由于只需要使激光束沿着物体的轮廓进行切割,无需扫描整个断面,所以这是一个高速的快速原型工艺。
常用于加工内部结构简单的大型零件。
2、无需设计和构建支撑结构。
LOM快速原型技术的缺点是:
1、需要专门实验室环境,维护费用高昂。
2、可实际应用的原材料种类较少,尽管可选用若干原材料,例如纸、塑料、陶土以及合成材料,但目前常用的只是纸,其他箔材商在研制开发中。
3、纸制零件很容易吸潮,必须立即进行后处理、上漆。
4、难以构建精细形状的零件,即仅限于结构简单的零件。
5、由于难以(虽然并非不可能)去除里面的废料,该工艺不宜构建内部结构复杂的零件。
6、当加工室的温度过高时常有火灾发生。
因此,工作过程中需要专职人员职守。