《激光快速成形技术》PPT课件
合集下载
激光快速成形技术介绍
金属粉末激光快速成形技术罗建兵2011031214金属粉末激光快速成形技术介绍金属粉末的激光快速成型技术是集计算机辅助设计、激光熔覆、快速成型于一体的先进制造技术, 是传统加工成形方法的重要补充。
本篇文章主要介绍了金属粉末激光快速成形的原理、装置组成及最新研究进展, 并对其发展前景进行了展望。
快速成型技术(RP, Rapid Prototyping ) 是从1987 年开始发展起来的一种先进制造技术。
该技术最初用来制造铸造用模型, 后来发展到制造原型零件,主要用于模型或零件的直观检验, 其关键是要求形状准确, 而对其力学性能没有太高的要求, 所采用的成型材料主要有液体光敏树脂、蜡、纸等替代材料。
目前, 美国、日本、德国已相继开发出多种快速成型技术, 如液体光敏树脂固化、熔融沉积成型、实体叠层制造、分层固化、选择性激光烧结、3D 喷射印刷等技术。
该技术在无需任何硬质工模具的情况下, 可直接从计算机三维设计制造出实体零件, 在机械制造等众多领域已得到广泛应用。
近年来, 快速成型技术有了新的发展, 已开始在金属材料、陶瓷材料的制备上得到应用, 其主要目标是快速制造出满足使用性能的致密的金属零件。
传统的快速成型方法成型金属零件时, 多采用树脂包覆的金属粉末作为原材料, 通过激光扫描使树脂熔化将金属粉末固结在一起; 也可采用喷射粘结剂的方法将松散的金属粉末粘结成型。
在成型后要经过脱粘、浸渗塑料、低熔点金属或铜来加强, 可制成镶块用在塑料注射模和压铸模中。
如脱粘后经热等静压处理也可制成致密金属零件, 但难以保证零件的尺寸精度。
目前, 金属零件的快速成型方法主要有间接激光烧结、直接激光烧结和液滴喷射沉积, 其中直接激光烧结技术是目前快速制备致密金属零件的主要技术。
1 基本原理金属粉末快速成形技术的基本原理，是先由CAD软件产生零件实体模型，然后由分层软件对CAD 实体模型按照一定的厚度进行分层切片处理，获取各截面的几何信息，然后根据切片轮廓设计出扫描轨迹，并将其转化成NC 工作台的运动指令。
快速成型的技术ppt课件
的。E.M.Sachs于1989年申请了3DP（Three-Dimensional Printing） 专利，该专利是非成形材料微滴喷射成形范畴的核心专利之一。3DP 工艺与SLS工艺类似，采用粉末材料成形，如陶瓷粉末，金属粉末。 所不同的是材料粉末不是通过烧结连接起来的，而是通过喷头用粘接 剂(如硅胶)将零件的截面“印刷”在材料粉末上面。用粘接剂粘接的 零件强度较低，还须后处理。具体工艺过程如下：上一层粘结完毕后， 成型缸下降一个距离（等于层厚：0.013～0.1mm）,供粉缸上升一高 度，推出若干粉末，并被铺粉辊推到成型缸，铺平并被压实。喷头在 计算机控制下，按下一建造截面的成形数据有选择地喷射粘结剂建造 层面。铺粉辊铺粉时多余的粉末被集粉装置收集。如此周而复始地送 粉、铺粉和喷射粘结剂，最终完成一个三维粉体的粘结。未被喷射粘 结剂的地方为干粉，在成形过程中起支撑作用，且成形结束后，比较 容易去除。
• 该工艺的特点是成形速度快，成形材料价格低，适合做 桌面型的快速成形设备。并且可以在粘结剂中添加颜料， 可以制作彩色原型，这是该工艺最具竞争力的特点之一， 有限元分析模型和多部件装配体非常适合用该工艺制造。 缺点是成形件的强度较低，只能做概念型使用，而不能做 功能性试验。
• 三维印刷(3DP)－－高速多彩的快速成型工艺
料（ABS等）、陶瓷粉、金属粉、砂等，可以在航空，机 械，家电，建筑，医疗等各个领域应用。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
• 主要工艺：
•
RP技术结合了众多当代高新技术：计算机辅助设计、
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 ）－制作大型铸件的快速成型工艺
• 该工艺的特点是成形速度快，成形材料价格低，适合做 桌面型的快速成形设备。并且可以在粘结剂中添加颜料， 可以制作彩色原型，这是该工艺最具竞争力的特点之一， 有限元分析模型和多部件装配体非常适合用该工艺制造。 缺点是成形件的强度较低，只能做概念型使用，而不能做 功能性试验。
• 三维印刷(3DP)－－高速多彩的快速成型工艺
料（ABS等）、陶瓷粉、金属粉、砂等，可以在航空，机 械，家电，建筑，医疗等各个领域应用。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
• 主要工艺：
•
RP技术结合了众多当代高新技术：计算机辅助设计、
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 ）－制作大型铸件的快速成型工艺
激光粉末快速成形技术.-加工工艺
2.应用技术的跟进。计算机帮助设计、数控技术、新材料技术、激光 加工技术、计算机软件技术等快速成形技术的几种支撑技术近年来得到快 速进展和广泛应用，为快速成形技术的进展提供了强有力的技术支持。
选区挤塑法(Fused Deposition Modeling，FDM)光敏液相法 (Stereolithography，SLA)、选区粘结法(Three-Dimensional Printing， 3DP)等几种机型。针对应用行业、对象的不同，各种机型的快速成形设备 均呈现出各自不同的优势。
的制造出小批量产品的零部件，用于指导新产品开发、模具制造、产品审
样及快速零件制造等。它的出现标志着制造业的革命性变革。该项技术的 应用和研发，近两年在国内得到迅猛进展。根据加工工艺，目前已经实现 商品化的快速成形设备主要有选区激光烧结法(Selective Laser Sintering SLS)、片层添加法(Laminated bbbbbbb Manufacturing，LOM)
性价比较好的应用材料，经过近三年的市场运作，占据该机型快速成形设 的实体原形；由于微细粉末的流淌性与粘度较小的液体相差无几，所以后
备销售市场的大半江山。随后又有华中科技大学和北方恒利科技公司等单 处理过程中，对“废料〞的清理就变的很简单。
位，先后跟进了 SLS 快速成形机的研发工作，在不同的讨论万向上均取得
等行业的产品开发和样件制作。
浙江舜宇集团股份有限公司是一家从事光学产品生产的专业企业，其
主要产品为各类显微镜、天文望远镜、PC 相机及镜头。客户为了提高新
6.性价比较高。由于加工材料完全实现国产化，材料的生产本钱和销 产品开发周期、降低产品的开发本钱和风险、到达快速占据销售市场的竞
售本钱均很低，加工效率高也表达到运行本钱相对低，所成形产品的质量 争要求，在其新产品设计审定、新开发产品的展示、小批量产品的市场调
激光快速成形技术发展及应用讲解
激光迅速成形技术最新展开及应用前言激光迅速成形(LaserRapidPrototyping:LRP是将CAD、CAM、CNC、激光、精美伺服驱动和新资料等先进技术集成的一种崭新制造技术。
与传统制造方法对比拥有:原型的复制性、交换性高;制造工艺与制造原型的几何形状没关;加工周期短、本钱低,一般制造花费降低50%,加工周期缩短70%以上;高度技术集成,实现设计制造一体化。
近期展开的LRP主要有:立体光造型(SLA技术;选择性激光烧结(SLS技术;激光熔覆成形(LCF技术;激光近形(LENS技术;激光薄片叠层制造(LOM技术;激光引发热应力成形(LF技术及三维印刷技术等。
激光迅速成形最新技术立体光造型(SLA技术SLA技术又称光固化迅速成形技术,其原理是计算机控制激光束对光敏树脂为原料的表面进行逐点扫描,被扫描地区的树脂薄层(约十分之几毫米产生光聚合反应而固化,形成部件的一个薄层。
工作台下移一个层厚的距离,以便固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂,进行下一层的扫描加工,这样频频,直到整个原型制造完成。
因为光聚合反应是鉴于光的作用而不是鉴于热的作用,故在工作时只要功率较低的激光源。
别的,因为没有热扩散,加上链式反应能够很好地控制,能保证聚合反应不发生在激光点以外,因此加工精度高,表面质量好,原资料的利用率靠近100%,能制造形状复杂、精美的部件,效率高。
关于尺寸较大的部件,那么可采纳先分块成形而后粘接的方法进行制作。
美国、日本、德国、比利时等都投入了大批的人力、物力研究该技术,其实不停有新产品问世。
我国西安交通大学也研制成功了立体光造型机LPS600A。
当前,全球有10多家工厂生产该产品。
选择性激光烧结(SLS技术SLS技术与SLA技术很相像,不过用粉末原料取代了液态光聚合物,并以必定的扫描速度和能量作用于粉末资料。
该技术拥有原资料选择宽泛、剩余资料易于清理、应用范围广等长处,合用于原型及功能部件的制造。
激光快速成型技术
绿色制造
在可持续发展理念的推动下，激光快速成型技术 将更加注重环保和资源循环利用，降低能耗和减 少废弃物排放。
创新与发展
未来，激光快速成型技术将继续创新和发展，与 其他先进制造技术相结合，推动制造业的转型升 级和高质量发展。
05
激光快速成型技术的实 际应用案例
产品原型制作
快速原型制作
01
通过激光快速成型技术，可以在短时间内制作出产品原型，缩
快速性
与传统加工方法相比，激光快速 成型技术能够大大缩短制造周期， 提高生产效率。
灵活性
激光快速成型技术能够制造出各 种形状和结构的零件，适用于复 杂零件的制造。
定义
激光快速成型技术是一种基于数 字模型文件和激光束的高效、高 精度制造技术，能够快速制造出 复杂的三维实体。
材料广泛性
激光快速成型技术可以应用于各 种材料，包括塑料、金属、陶瓷 等。
短了产品开发周期，降低了开发成本。
优化设计流程
02
通过制作原型，设计师可以在早期阶段发现设计中的问题并进
行改进，提高了设计效率。
降低生产风险
03
在产品正式生产前制作原型，可以减少因设计错误导致的生产
风险和成本损失。
定制化产品生产
01
02
03
个性化定制
激光快速成型技术可以根 据客户需求定制个性化产 品，满足消费者对个性化 的需求。
小批量生产
对于一些小批量、高附加 值的产品，激光快速成型 技术可以快速实现生产， 降低生产成本。
定制化服务
在服务行业，激光快速成 型技术可以用于定制化服 务，例如为客户定制饰品、 模型等。
生物医学领域应用
生物材料研究
激光快速成型技术可用于生物材料的 研究，例如用于制作生物组织的模型， 以便更好地了解其结构和功能。
在可持续发展理念的推动下，激光快速成型技术 将更加注重环保和资源循环利用，降低能耗和减 少废弃物排放。
创新与发展
未来，激光快速成型技术将继续创新和发展，与 其他先进制造技术相结合，推动制造业的转型升 级和高质量发展。
05
激光快速成型技术的实 际应用案例
产品原型制作
快速原型制作
01
通过激光快速成型技术，可以在短时间内制作出产品原型，缩
快速性
与传统加工方法相比，激光快速 成型技术能够大大缩短制造周期， 提高生产效率。
灵活性
激光快速成型技术能够制造出各 种形状和结构的零件，适用于复 杂零件的制造。
定义
激光快速成型技术是一种基于数 字模型文件和激光束的高效、高 精度制造技术，能够快速制造出 复杂的三维实体。
材料广泛性
激光快速成型技术可以应用于各 种材料，包括塑料、金属、陶瓷 等。
短了产品开发周期，降低了开发成本。
优化设计流程
02
通过制作原型，设计师可以在早期阶段发现设计中的问题并进
行改进，提高了设计效率。
降低生产风险
03
在产品正式生产前制作原型，可以减少因设计错误导致的生产
风险和成本损失。
定制化产品生产
01
02
03
个性化定制
激光快速成型技术可以根 据客户需求定制个性化产 品，满足消费者对个性化 的需求。
小批量生产
对于一些小批量、高附加 值的产品，激光快速成型 技术可以快速实现生产， 降低生产成本。
定制化服务
在服务行业，激光快速成 型技术可以用于定制化服 务，例如为客户定制饰品、 模型等。
生物医学领域应用
生物材料研究
激光快速成型技术可用于生物材料的 研究，例如用于制作生物组织的模型， 以便更好地了解其结构和功能。
激光快速成型技术
英文的名称为StereoLithography，简称SL，
也有时被简称为SLA（StereoLithography
Apparatus），它以光敏树脂为原料，通过计 算机控制紫外激光使其凝固成型。
光固化成型的基本原理
原理：计算机控 制激光束对光敏 树脂为原料的表 面进行逐点扫描， 被扫描区域 的树脂薄层(约十 分之几毫米)产生 光聚合反应而固 化，形成零件的 一个薄层。
五、展望
RP是一种处在发展完善过程的高新技术。目前 我国有多家机构从事RP技术及相关技术的研究， 在当今缩短产品开发周期和减少开发新产品投 资风险， 成为企业赖以生存的关键。因此， 快速成型、制模、制造技术将会得到进一步发 展。
谢 谢
零件在一台设备上即可快速成型出具有 一定精度﹑满足一定功能的零件（若要修改 零件只要修改CAD模型即可）
• 高度集成化：
激光快速成型技术将CAD数据转换成 STL格式后，即可开始快速制作（该过程是 二维操作在CAD中完成的）。
三、几种激光快速成型技术介绍
1、光固化成型技术
光固化成型工艺，也常被称为立体光刻成型，
光固化成型技术的优点：
• 1、成型过程自动化程度高：SLA系统非常稳定，
加工开始后，成型过程可以完全自动化，直至原型制 作完成。 • 2 、尺寸精度高： SLA原型的尺寸精度可以
达到±0.1mm。 • 3 、具有优良的表面质量 ：虽然在每层固化 时侧面及曲面可能出现台阶，但上表面仍可得 到玻璃状的效果。 • 4 、可以制作结构十分复杂的模型 。
激光快速成型技术
一、概括
激光快速成型技术是上个世纪80年代发 展起来的一门高新技术。它是利用激光技术、 CAX技术、自动控制技术、新材料技术、直接 造型、快速制造产品模型的一们多学科综合技 术。目前，激光快速成型技术主要应用在航空 航天、汽车、玩具制造等行业。
也有时被简称为SLA（StereoLithography
Apparatus），它以光敏树脂为原料，通过计 算机控制紫外激光使其凝固成型。
光固化成型的基本原理
原理：计算机控 制激光束对光敏 树脂为原料的表 面进行逐点扫描， 被扫描区域 的树脂薄层(约十 分之几毫米)产生 光聚合反应而固 化，形成零件的 一个薄层。
五、展望
RP是一种处在发展完善过程的高新技术。目前 我国有多家机构从事RP技术及相关技术的研究， 在当今缩短产品开发周期和减少开发新产品投 资风险， 成为企业赖以生存的关键。因此， 快速成型、制模、制造技术将会得到进一步发 展。
谢 谢
零件在一台设备上即可快速成型出具有 一定精度﹑满足一定功能的零件（若要修改 零件只要修改CAD模型即可）
• 高度集成化：
激光快速成型技术将CAD数据转换成 STL格式后，即可开始快速制作（该过程是 二维操作在CAD中完成的）。
三、几种激光快速成型技术介绍
1、光固化成型技术
光固化成型工艺，也常被称为立体光刻成型，
光固化成型技术的优点：
• 1、成型过程自动化程度高：SLA系统非常稳定，
加工开始后，成型过程可以完全自动化，直至原型制 作完成。 • 2 、尺寸精度高： SLA原型的尺寸精度可以
达到±0.1mm。 • 3 、具有优良的表面质量 ：虽然在每层固化 时侧面及曲面可能出现台阶，但上表面仍可得 到玻璃状的效果。 • 4 、可以制作结构十分复杂的模型 。
激光快速成型技术
一、概括
激光快速成型技术是上个世纪80年代发 展起来的一门高新技术。它是利用激光技术、 CAX技术、自动控制技术、新材料技术、直接 造型、快速制造产品模型的一们多学科综合技 术。目前，激光快速成型技术主要应用在航空 航天、汽车、玩具制造等行业。
先进制造技术——快速成型技术-PPT
国内的清华大学与北京殷华公司较早地进行了FDM 工艺商品化系统的研制工作，并推出熔融挤压制造设备 MEM250等。
FDM 原理 图
二、特点
优点：
1、采用热熔挤压头专利技术，系统结构原理和操作简 单，且使用无毒的原材料，设备可安装在办公环境中。
2、成型速度快。不需要SLA中的刮板工序。 3、用蜡成型的零件原型，可以直接用于熔模铸造。 4、可以成型任意复杂程度的零件。如复杂的内腔、孔 等。 5、原材料在成型过程中无化学变化，制件的翘曲变形 小。 6、原材料利用率高。 7、支撑去除简单。
快速成形技术
概述：
快速成形技术（Rapid Prototyping，简称RP）20世 纪80年代发展起来的，它综合了机械工程、CAD、 数控技术、激光技术及材料科学技术，可以自动、 直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功 能的原型或直接制造零件，从而大大缩短产品的研 制周期。因而，被认为是近20来制造领域的一个重 大突破。影响力与数控技术相当。
SLS工艺是利用粉末材料（金属粉末或非金属粉末） 在激光照射下烧结的原理，在计算机控制下层层堆积 成形。
SLS原理图
工作台上均匀铺上一 层很薄（0.1~0.2mm） 的粉末，激光束在计算 机的控制下按照零件分 层轮廓有选择性地进行 烧结，一层完成后再进 行下一层烧结。全部烧 结完成后去掉多余的粉 末，再进行打磨、烘干 等处理便获得零件。
又称熔丝沉积，它是将丝状的热熔性材料加热融化， 通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。喷头沿零件截 面轮廓和填充轨迹运动，挤出的材料迅速固化并与周围 材料粘结，层层堆积而成。
主要适用于模具行业新产品开发和医疗、考古等基 于数字成像技术的三维实体模型制造。
FDM工艺由美国学者Dr.Scott Crump于1988年研制 成功，并由美国Stratasys公司推出商品化的机器。1993 年开发第一台FDM1650机型后，先后推出FDM2000、 FDM3000、FDM8000等。
FDM 原理 图
二、特点
优点：
1、采用热熔挤压头专利技术，系统结构原理和操作简 单，且使用无毒的原材料，设备可安装在办公环境中。
2、成型速度快。不需要SLA中的刮板工序。 3、用蜡成型的零件原型，可以直接用于熔模铸造。 4、可以成型任意复杂程度的零件。如复杂的内腔、孔 等。 5、原材料在成型过程中无化学变化，制件的翘曲变形 小。 6、原材料利用率高。 7、支撑去除简单。
快速成形技术
概述：
快速成形技术（Rapid Prototyping，简称RP）20世 纪80年代发展起来的，它综合了机械工程、CAD、 数控技术、激光技术及材料科学技术，可以自动、 直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功 能的原型或直接制造零件，从而大大缩短产品的研 制周期。因而，被认为是近20来制造领域的一个重 大突破。影响力与数控技术相当。
SLS工艺是利用粉末材料（金属粉末或非金属粉末） 在激光照射下烧结的原理，在计算机控制下层层堆积 成形。
SLS原理图
工作台上均匀铺上一 层很薄（0.1~0.2mm） 的粉末，激光束在计算 机的控制下按照零件分 层轮廓有选择性地进行 烧结，一层完成后再进 行下一层烧结。全部烧 结完成后去掉多余的粉 末，再进行打磨、烘干 等处理便获得零件。
又称熔丝沉积，它是将丝状的热熔性材料加热融化， 通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。喷头沿零件截 面轮廓和填充轨迹运动，挤出的材料迅速固化并与周围 材料粘结，层层堆积而成。
主要适用于模具行业新产品开发和医疗、考古等基 于数字成像技术的三维实体模型制造。
FDM工艺由美国学者Dr.Scott Crump于1988年研制 成功，并由美国Stratasys公司推出商品化的机器。1993 年开发第一台FDM1650机型后，先后推出FDM2000、 FDM3000、FDM8000等。
最新快速成型技术课件PPT
薄片分层叠加成型（LOM）
LOM 2015 机器外观
LOM 2030 H机器外观
薄片分层叠加成型（LOM）
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。
(加工完后需除去)
2 与成型材料不 浸润
3 具有水溶性或酸溶性 ，流动性好
熔丝堆积成型（FDM）
熔丝堆积成型（FDM）
谢谢
痢疾
1
概述
痢疾，古称“肠澼”、“滞下”、“下 利”等。以剧烈腹痛、腹泻、里急后重、 下痢赤白脓血为主要特征，多发于夏秋季 节。 本病相当于西医学中的细菌性痢疾、阿米巴 痢疾，溃疡性结肠炎出现类似本节痢疾症 状者，也可参照本节治疗。
取大肠、直肠下段、小肠、腹、脾、肾。 每次选3～5穴，毫针浅刺；也可用王不留 行籽贴压。
穴位注射
取天枢、上巨虚，用黄连素注射液或 5%葡萄糖注射液或维生素B1注射液，行 常规穴注，每穴每次1ml。
5
按语
按语
1．针灸治疗急性菌痢有显著疗效，不仅能 迅速控制症状，而且能消灭痢疾的病原体。
2．中毒性菌痢病情急重，需采取综合治疗 措施。
大便常规检查和细菌培养、X线钡剂造影及 直肠、结肠镜检查，有助于本病的诊断。
辨证分 型
寒湿痢 湿热痢 疫毒痢
下痢赤白粘冻，白多赤少或纯为 白冻，脘腹胀满，头身困重，苔 白腻，脉濡缓。
下痢赤白脓血，赤多白少，肛门 灼热疼痛，小便短赤，苔黄腻， 脉滑数。
发病急骤，腹痛剧烈，痢下鲜紫 脓血，壮热，口渴，头痛，甚至 神昏痉厥，躁动不安，舌质红绛、 苔黄燥，脉滑数。
《激光快速成型技术》PPT课件
图9-20应用LRP模型设计植入体
2021/3/18
材料成型及控制工程教
17
研组
第9章 激光快速成形技术
(a)下颌骨模型
2021/3/18
(b)人鼻假体原型
图9-21 赝复材体料成原型型及控蜡制模工程教
18
研组
表9-1 各种成形方法的比较
项目
去除成形
受迫成形
添加成形
材料利用率
产生切屑，材料利 产生工艺废料，如 材料利用率高，大
第9章 激光快速成形技术
图9-5 氩离子激光器的结构
1—反射镜；2—出水口；3—气旁路管；4—阴极；5—进水口；6—水冷套管；
7—放电管；8—线20圈21/；3/198—阳极；10—步材料儒成斯型特及控窗制工程教
5
研组
第9章 激光快速成形技术
图9-6 Ar+能级图
图9-7 CO2分子能级图
2021/3/18
2
研组
第9章 激光快速成形技术
(a2)02传1/3图统/189加-工3激光快速制材造料过成型程研及组控制(b工)程快教速成型
3
第9章 激光快速成形技术
2021/3/1图8 9-4 与He-C材d料激成光型及器控有制关工程的教能级图
4
1—636nm；2—635.5nm；3—537.8nm；4—研53组3.7nm；5—325nm；6—441.6
用率低
浇冒口、飞边等 多数工艺可达100％
产品精度与性能
通常为最终成形， 精度高
多用于毛坯制造， 属静成形或近成形
范畴
属静成形范畴，精 度较好
制造零件的复杂程 度
受刀具或模具等形 状限制，无法制造 太复杂的曲面和异
激光快速成型技术
薄片叠层制造技术是一种常用来制作模具的新型快速成型技术。其工作原理就是， 首先用大功率激光束切割金属薄片。然后将多层薄片叠加，并使其形状逐渐发生变 化，最终获得所需原型(模具)的立体几何形状。
1 ﹑用于制造复杂形状的零件 2﹑ 快速制造原型 3 ﹑用于制造多种材料或非均匀材料的零件 4 ﹑用于制造活性金属的零件 5 ﹑用于小批量生产塑料制件 6 ﹑用于制造各种模具或模型
零件在一台设备上即可快速成型出具有 一定精度﹑满足一定功能的原理及零件（若 要修改零件只要修改CAD模型即可）
高度集成化：
激光快速成型技术将CAD数据转换成 STL格式后，即可开始快速制作（该过程是 二维操作在CAD只完成的）。
1 激光分层制造技术（SFF)： 原理：从几何上讲，可将任意复杂的三维实体用平 行的截面去截取-分层，从而获得若干个层面，将 这些层面叠加起来就形成了原三维实体。 包括：立体光刻（SL)或光固法、选择性激光烧结 （SLS）法、激光层压成型（LOM）法和激光快速 熔融沉积（FDM)法等。
立体光刻(SL）制模技术： 原理：计算机控制激光束对光敏树脂为 原料的表面进行逐点扫描，被扫描区域 的树脂薄层(约十分之几毫米)产生光聚 合反应而固化，形成零件的一个薄层。
提高激光立体光刻制模面型精度的措施： 1 减小薄层厚度L，增加分层数目 2减小模型表面与堆积方向的角度 3采用月牙光滑工艺 4变厚层的分区激光扫描固化工艺 5采用整体涂刮工艺
主讲教师：张璞乐 哈尔滨理工大学荣成学院材料系
快速成型（RP)技术是一项通过材料堆积法制造实 际零件的高新技术。它根据零件的三维模型和数据， 无需借助其他工具和设备，就能迅速精确地制造出 该零件，集中地体现了计算机辅助设计、数控、激光 加工、新材料等科学和技术的综合应用。 传统的零件（包括模具）制造，需要车、钳、铣、刨、 磨或铸造等多种加工手段，成本高又费时，一个复杂 的零件或模具的制造往往需要数月的时间，很难适应 低成本和高效率的要求。
《激光快速成形技术》PPT课件
缺点
1、需要专门实验室环境，维护费用高昂。 2、成型件需后处理，二次固化，防潮处理等工序。 3、光敏树脂固化后较脆，易断裂，可加工性不 好；工作温度不能超过100℃，成形件易吸湿膨胀，抗 腐蚀能力不强。 4、氦-镉激光管的寿命仅3000小时，价格较昂贵，运行费用高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。
优点：
1、与其他工艺相比，能生产很硬的模具。有直接金属型的 概念。 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。
缺点：
1、需要专门实验室环境，维护费用高昂。 2、预热和冷却时间长，总的成形周期长。 3、成形件强度和表面质量较差，精度低。表面粗糙度的高低受粉末颗粒 大小及激光光斑的限制。 4、 零件的表面一般是多孔性的，为了使表面光滑必须进行渗蜡等较复杂 的后处理。在后处理中难于保证制件尺寸 精度，后处理工艺复杂，样件变型大，无法装配。
•
优点
1、系统工作稳定。 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；比较适 合做小件及较精细件。可直接制造塑料 件，产品为透明体。 4、 系统分辨率较高，因此能构建复杂结构的工件。 5、 成形速度较快。
4/3/2019
17
激光快速成型技术的重要应用
1．用于制造复杂形状的零件 特别适合于在航天航空工业中制作大型带加强筋的整体薄壁结构零件。 2．快速制造原型
可以在极短的时间内设计制造出零件的原型，进行外观、功能和运动上的考核，发 现错误及时纠正，避免由于设计错误而带来的工装、模具等浪费。 3．用于制造多种材料或非均质材料的零件