第三章-叠层实体快速成型工艺
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多种形状。均匀式涂布采用狭缝式刮板进行涂布，非均匀涂布有条纹式 和颗粒式。一般来讲，非均匀涂布可以减小应力集中，但涂布设备比较 贵。涂布厚度指的是在纸材上涂多厚的胶，选择涂布厚度的原则是在保 证可靠粘接的情况下，尽第可三能章涂-叠的层实薄体，快速以成减型工少艺变形、溢胶和错移。
第二节 叠层实体快速成型的材料和设备
◎操作方便
缺点： ◎不能直接制作塑料工件
◎工件易吸湿膨胀
◎工件的抗拉强度和弹性不够好 ◎工件表面有台阶纹，需打磨
第三章-叠层实体快速成型工艺
第三章 叠层实体快速成型工艺
1 叠层实体制造工艺的基本原理和特点 2 叠层实体快速成型的材料与设备 3 叠层实体快速成型的工艺过程 4 提高叠层实体快速成型制作质量的措施 5 叠层实体制造工艺后置处理中的表面涂覆 6 新型叠层实体快速成型工艺方法
第三章-叠层实体快速成型工艺
第二节 叠层实体快速成型的材料和设备
1.叠层实体快速成型材料
薄层材料:纸、塑料薄膜、金属箔等
粘结剂:热熔胶
制备工艺：涂布工艺
纸的性能要求：
1）抗湿性
2）良好的浸润性
3）抗拉强度
4）收缩率小
5）剥离性能好
6）易打磨，表面光滑
7）稳定性
第三章-叠层实体快速成型工艺
第二节 叠层实体快速成型的材料和设备
第二节 叠层实体快速成型的材料和设备
图3-4 Solid第im三e章ns-io叠n层公实司体开快发速成的型SD工3艺00 叠层打印机
第二节 叠层实体快速成型的材料和设备
图3-5 SD300 叠层打印机耗材配件及制作的模型
第三章-叠层实体快速成型工艺
第二节 叠层实体快速成型的材料和设备
图3-6 HRP系列薄材叠层快速成型机
第三章-叠层实体快速成型工艺
wk.baidu.com
第三章 叠层实体快速成型工艺
1 叠层实体制造工艺的基本原理和特点 2 叠层实体快速成型的材料与设备 3 叠层实体快速成型的工艺过程 4 提高叠层实体成型制作质量的措施 5 叠层实体制造工艺后置处理中的表面涂覆 6 新型叠层实体快速成型工艺方法
第三章-叠层实体快速成型工艺
热熔胶： 1）良好的热熔冷固性（约70~100℃开始熔化，室温下固化）。 2）在反复“熔融－固化”条件下，具有较好的物理化学稳定性。 3）熔融状态下与纸具有较好的涂挂性和涂匀性。 4）与纸具有足够粘结强度。 5）良好的废料分离性能。
涂布工艺： 涂布工艺有涂布形状和涂布厚度两个方面。 涂布形状指的是采用均匀式涂布还是非均匀涂布，非均匀涂布又有
第三章-叠层实体快速成型工艺
第三节 叠层实体快速成型的工艺过程
前 处 STL文件
理
切片处理
分
设置工艺参数
层
激光 加热 切片 切碎
叠
切割 辊温 软件 网格
加
速度 度 精度 尺寸
基底制作
原型制作
后 处 余料去除 理
表面质量处理
提高强硬度处理
第三章-叠层实体快速成型工艺
第三章 叠层实体快速成型工艺
1 叠层实体制造工艺的基本原理和特点 2 叠层实体快速成型的材料与设备 3 叠层实体快速成型的工艺过程 4 提高叠层实体快速成型制作质量的措施 5 叠层实体制造工艺后置处理中的表面涂覆 6 新型叠层实体快速成型工艺方法
图第三3-2章截-叠面层轮实廓体及快速网成格型废工料艺
第一节 叠层实体制造工艺的基本原理和特点
2.叠层实体快速成型技术的特点
优点： ◎原材料价格便宜，原型制作成本低
◎制件尺寸大
◎无须后固化处理 ◎无须设计和制作支撑结构 ◎废料易剥离
◎热物性与机械性能好，可实现切削加工 ◎精度高
◎设备可靠性好，寿命长
第一节 叠层实体制造工艺的基本原理和特点
1.叠层实体快速成型工艺的基本原理
由计算机、材料存储及送进机构、
热粘压机构、激光切割系统、可升降工
作台和数控系统和机架等组成。首先在
工作台上制作基底，工作台下降，送纸
滚筒送进一个步距的纸材，工作台回升，
热压滚筒滚压背面涂有热熔胶的纸材，
将当前迭层与原来制作好的迭层或基底
快速成型与快速模具制造技术及其应用
机械工业出版社（第三版）
第三章 叠层实体快速成型工艺
第三章-叠层实体快速成型工艺
第三章 叠层实体快速成型工艺
叠层实体制造技术（Laminated Object Manufacturing，LOM）是几 种最成熟的快速成型制造技术之一。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使用纸材，成本低廉， 制件精度高，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，因此受到了较为广泛的关注，在产品概念设计可视化、造型设计 评估、装配检验、熔模铸造型芯、砂型铸造木模、快速制模母模以及直 接制模等方面得到了迅速应用。
第三章-叠层实体快速成型工艺
第二节 叠层实体快速成型的材料和设备
第三章-叠层实体快速成型工艺
第三章 叠层实体快速成型工艺
1 叠层实体制造工艺的基本原理和特点 2 叠层实体快速成型的材料与设备 3 叠层实体快速成型的工艺过程 4 提高叠层实体快速成型制作质量的措施 5 叠层实体制造工艺后置处理中的表面涂覆 6 新型叠层实体快速成型工艺方法
新加坡KINERGY公司的纸材
第三章-叠层实体快速成型工艺
第二节 叠层实体快速成型的材料和设备
美国Cubic Technologies 公司的薄材
第三章-叠层实体快速成型工艺
第二节 叠层实体快速成型的材料和设备
2. 叠层实体快速成型制造设备
图3-3 Helisys公司的LOM-2030机型
第三章-叠层实体快速成型工艺
第三章-叠层实体快速成型工艺
第四节 提高叠层实体成型制作质量的措施
1. 叠层实体原型制作误差分析
CAD模型STL文件输出造成的误差
弦差
切片软件STL文件输入设置造成的误差
成型 过程 不一致的约束
误差
成型功率控制不当
切碎网格尺寸
工艺参数不稳定
设备 精度 激光头的运动定位精度 X、Y轴系导轨垂直度，Z轴与工作台面垂直度 误差
粘贴在一起，切片软件根据模型当前层
面的轮廓控制激光器进行层面切割，逐
层制作，当全部迭层制作完毕后，再将
多余废料去除。
图3-1 叠层实体制造技术的原理简图
第三章-叠层实体快速成型工艺
第一节 叠层实体制造工艺的基本原理和特点
在叠层实体快速成型机上，截面轮廓被切割和叠合后所成的制品如下图所示。 其中，所需的工件被废料小方格包围，剔除这些小方格之后，便可得到三维工件。
第二节 叠层实体快速成型的材料和设备
◎操作方便
缺点： ◎不能直接制作塑料工件
◎工件易吸湿膨胀
◎工件的抗拉强度和弹性不够好 ◎工件表面有台阶纹，需打磨
第三章-叠层实体快速成型工艺
第三章 叠层实体快速成型工艺
1 叠层实体制造工艺的基本原理和特点 2 叠层实体快速成型的材料与设备 3 叠层实体快速成型的工艺过程 4 提高叠层实体快速成型制作质量的措施 5 叠层实体制造工艺后置处理中的表面涂覆 6 新型叠层实体快速成型工艺方法
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第二节 叠层实体快速成型的材料和设备
1.叠层实体快速成型材料
薄层材料:纸、塑料薄膜、金属箔等
粘结剂:热熔胶
制备工艺：涂布工艺
纸的性能要求：
1）抗湿性
2）良好的浸润性
3）抗拉强度
4）收缩率小
5）剥离性能好
6）易打磨，表面光滑
7）稳定性
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第二节 叠层实体快速成型的材料和设备
第二节 叠层实体快速成型的材料和设备
图3-4 Solid第im三e章ns-io叠n层公实司体开快发速成的型SD工3艺00 叠层打印机
第二节 叠层实体快速成型的材料和设备
图3-5 SD300 叠层打印机耗材配件及制作的模型
第三章-叠层实体快速成型工艺
第二节 叠层实体快速成型的材料和设备
图3-6 HRP系列薄材叠层快速成型机
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第三章 叠层实体快速成型工艺
1 叠层实体制造工艺的基本原理和特点 2 叠层实体快速成型的材料与设备 3 叠层实体快速成型的工艺过程 4 提高叠层实体成型制作质量的措施 5 叠层实体制造工艺后置处理中的表面涂覆 6 新型叠层实体快速成型工艺方法
第三章-叠层实体快速成型工艺
热熔胶： 1）良好的热熔冷固性（约70~100℃开始熔化，室温下固化）。 2）在反复“熔融－固化”条件下，具有较好的物理化学稳定性。 3）熔融状态下与纸具有较好的涂挂性和涂匀性。 4）与纸具有足够粘结强度。 5）良好的废料分离性能。
涂布工艺： 涂布工艺有涂布形状和涂布厚度两个方面。 涂布形状指的是采用均匀式涂布还是非均匀涂布，非均匀涂布又有
第三章-叠层实体快速成型工艺
第三节 叠层实体快速成型的工艺过程
前 处 STL文件
理
切片处理
分
设置工艺参数
层
激光 加热 切片 切碎
叠
切割 辊温 软件 网格
加
速度 度 精度 尺寸
基底制作
原型制作
后 处 余料去除 理
表面质量处理
提高强硬度处理
第三章-叠层实体快速成型工艺
第三章 叠层实体快速成型工艺
1 叠层实体制造工艺的基本原理和特点 2 叠层实体快速成型的材料与设备 3 叠层实体快速成型的工艺过程 4 提高叠层实体快速成型制作质量的措施 5 叠层实体制造工艺后置处理中的表面涂覆 6 新型叠层实体快速成型工艺方法
图第三3-2章截-叠面层轮实廓体及快速网成格型废工料艺
第一节 叠层实体制造工艺的基本原理和特点
2.叠层实体快速成型技术的特点
优点： ◎原材料价格便宜，原型制作成本低
◎制件尺寸大
◎无须后固化处理 ◎无须设计和制作支撑结构 ◎废料易剥离
◎热物性与机械性能好，可实现切削加工 ◎精度高
◎设备可靠性好，寿命长
第一节 叠层实体制造工艺的基本原理和特点
1.叠层实体快速成型工艺的基本原理
由计算机、材料存储及送进机构、
热粘压机构、激光切割系统、可升降工
作台和数控系统和机架等组成。首先在
工作台上制作基底，工作台下降，送纸
滚筒送进一个步距的纸材，工作台回升，
热压滚筒滚压背面涂有热熔胶的纸材，
将当前迭层与原来制作好的迭层或基底
快速成型与快速模具制造技术及其应用
机械工业出版社（第三版）
第三章 叠层实体快速成型工艺
第三章-叠层实体快速成型工艺
第三章 叠层实体快速成型工艺
叠层实体制造技术（Laminated Object Manufacturing，LOM）是几 种最成熟的快速成型制造技术之一。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使用纸材，成本低廉， 制件精度高，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，因此受到了较为广泛的关注，在产品概念设计可视化、造型设计 评估、装配检验、熔模铸造型芯、砂型铸造木模、快速制模母模以及直 接制模等方面得到了迅速应用。
第三章-叠层实体快速成型工艺
第二节 叠层实体快速成型的材料和设备
第三章-叠层实体快速成型工艺
第三章 叠层实体快速成型工艺
1 叠层实体制造工艺的基本原理和特点 2 叠层实体快速成型的材料与设备 3 叠层实体快速成型的工艺过程 4 提高叠层实体快速成型制作质量的措施 5 叠层实体制造工艺后置处理中的表面涂覆 6 新型叠层实体快速成型工艺方法
新加坡KINERGY公司的纸材
第三章-叠层实体快速成型工艺
第二节 叠层实体快速成型的材料和设备
美国Cubic Technologies 公司的薄材
第三章-叠层实体快速成型工艺
第二节 叠层实体快速成型的材料和设备
2. 叠层实体快速成型制造设备
图3-3 Helisys公司的LOM-2030机型
第三章-叠层实体快速成型工艺
第三章-叠层实体快速成型工艺
第四节 提高叠层实体成型制作质量的措施
1. 叠层实体原型制作误差分析
CAD模型STL文件输出造成的误差
弦差
切片软件STL文件输入设置造成的误差
成型 过程 不一致的约束
误差
成型功率控制不当
切碎网格尺寸
工艺参数不稳定
设备 精度 激光头的运动定位精度 X、Y轴系导轨垂直度，Z轴与工作台面垂直度 误差
粘贴在一起，切片软件根据模型当前层
面的轮廓控制激光器进行层面切割，逐
层制作，当全部迭层制作完毕后，再将
多余废料去除。
图3-1 叠层实体制造技术的原理简图
第三章-叠层实体快速成型工艺
第一节 叠层实体制造工艺的基本原理和特点
在叠层实体快速成型机上，截面轮廓被切割和叠合后所成的制品如下图所示。 其中，所需的工件被废料小方格包围，剔除这些小方格之后，便可得到三维工件。