3D打印叠层实体制造技术

专业班级：材料成型及控制工程1班

姓名：郭富涛

学号：201310156129

快速原型制造技术

—叠层实体制造工艺

摘要：

本论文简单介绍了快速原型制造技术-叠层实体制造工艺。包括工艺在上世纪的发展到现阶段的应用情况，以及叠层实体制造工艺原理，制造过程和工艺的特点。通过此文章，为了加深对快速原型制造技术的了解，能够掌握叠层实体制造工艺过程。

关键词：叠层实体，快速成型

一叠层实体制造工艺发展背景

随着社会的需要和科学技术的发展，产品的竞争越开越激烈，更新的周期也越来越短。因而要求设计者不但能根据市场的需要很快的设计新产品，而且能在尽可能短的时间里制造出产品的样品。并进行必要的性能测试，征求用户的意见，从而进行修改，最后形成能够投放市场的定型产品。用传统的方式制作样品时，需要采用多重的机械加工机床，以及相应的工具和磨具，即费时，成本又高，周期往往长达几个周甚至几个月，不能适应日新月异的变化。为了克服这些问题，进这些年，快速成型技术飞速发展其中比较完备的快速成型技术就是叠层实体快速成型技术。

叠层实体制造技术是几种最成熟的快速原型制造技术之一。这种制造方法和设备自1991年问世以来，得到迅速发展。由于叠层实体制造技术多用纸张，

成本低廉，制造精度高，而且制造出来的木质原型具有外在的美感性和一些特殊的品质，因而受到了广泛的关注，在产品设计可视化，造型设计评估，装配检验，融摸制造型芯，砂型铸造木模，快速制模母模以及直接制模等方面得到了快速的应用。在我国具有广泛的应用前景。因而，加强对叠层实体快速制模技术的研究是十分有必要的。

二叠层实体制造工艺原理

叠层实体制造成型又称薄片分层叠加成型（LOM），叠层实体制造工艺采用薄片材料（如纸、塑料薄膜等）作为成型材料，片材表面事先涂覆上一层热熔胶。加工时，用CO2激光器在计算机控制下按照CAD分层模型轨迹切割片材，然后通过热压辊热压，使当前层与下面已成型的工件层黏结，然后用CO2激光器在刚黏结的新层上切割出零件截面轮廓和工件外框，并将无轮廓区切割成小方网格以便在成型之后能剔除废料。激光切割完成后，升降工作台带动已成型的工件下降，与带状片材分离；供料机构转动收料轴和供料轴，带动片材移动，使新层移到加工区域；升降工作台上升到加工平面，热压辊热压，再在新层上切割截面轮廓。如此反复直至零件的所有截面切割、黏结完，得到完整的三维实体零件。

三叠层实体快速成型工艺过程

快速成型制造过程也可称为数字化成型，其是在CAD模型在原型的整个制作过程中，相当于产品在传统加工流程中的图样，他为原型的制作过程提供数字信息，目前国际上商用的造型软件Pro/E ，UG，CAD等等。当模型建立好后，要将三维模型切片处理，因为叠层实体快速成型是按照一层层截面轮廓来进行加工的，因此必须先做切片处理，用切片软件沿成型高度方向，每隔一定的间隔进行切片处理，以便获取界面轮廓。在加工过程中，需要控制好叠层实体工艺参数，而且由于叠层在制造过程中要有工作台带动频繁起降，为了实现原型和工作台之间的链接，需要制作基底。当参数设定之后，设备便可以根据给的参数自动完成原型所有的叠层制作过程。从LOM快速成型机上取下的原型件埋在叠层快中，需要进行剥离，以便去除废料，优势还需进行修补，打磨，抛光，和表面强化处理，这样原型件就制作完毕。

四叠层实体制造技术特点

叠层实体制造工艺原材料多选用纸张等，价格便宜，原型制造成本低，制件的尺寸相对其他快速制造技术而言较大。原型制造完成后无需后固化处理。因其多为纸质材料，废料容易剥离，工件的热物性和工艺性良好，可实现切削加工。并且制造好的原型精度高，可靠性能好，操作相对较方便等等优点使得叠层实体制造工艺得到快速发展。但其不能直接制造塑料工件，制造出来的原型抗拉强度和弹性不够好，纸质材料得成工件容易吸潮膨胀损坏，工件表面存在台阶纹，需要打磨，容易对其尺寸造成影响，所以其工艺技术还不够成熟，需要进一步改良。

参考文献：

1快速成形技术与分层叠纸式快速成形系统

华中理工大学王运城林国

2基于叠层实体制造技术的热敏打印机快速设计与制作

湖北工业大学王晓燕

3基于CT与叠层实体制造义耳模型的快速成型

北京大学王延庆

4基于LOM的快速成型及其在产品开发中的应用

安徽建筑工业学院陈从升

5基于叠层实体制造技术的热敏打印机快速设计与制作

山东大学模具工程技术研究中心王晓艳王广春

6快速原型的叠层实体制造技术

山东工业大学学报 , 王广春王晓艳赵国群单击此处输入文字。