LOM叠层制造技术

截面轮廓被切割和叠合后所成的制件
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叠层实体制造技术的特点:
优
点
有较高的硬度和较好的机械性能，可进行各种切削加
工
原型精度高
无须后固化处理 无须设计和制作支撑结构 废料易剥离 制件尺寸大 原材料价格便宜，原型制作成本 设备可靠性高，寿命
二、叠层实体制造工艺过程
前 处 理
分 层 叠 加 后 处 理
STL文件
切片处理
设置工艺参数
激光 加热 切片 切碎 切割 辊温 软件 网格 速度 度 精度 尺寸
基底制作
原型制作
余料去除 表面质量处理 提高强硬度处理
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三、叠层实体制造工艺后置处理中的表面涂覆
灯配件公司为国内某大型汽车制造厂开发的某型号轿车车灯LOM原型，通过与整车
的装配检验和评估，显著提高了该组车灯的开发效率和成功率。
轿 车 前 照 灯
轿 车 后 组 合 灯
根据鲁得贝公司提出的轿车系列车灯产品开发要求，利用HRP-III 型LOM 激
光快速成型机按三维计算机模型进行各种车灯的快速原型制造，上图为本轿车前照
术，可以直接由CAD模型高精度地快速制作砂型铸造的木模，克服了人工制作的局
限和困难，极大地缩短了产品生产的周期并提高了产品的精度和质量。下图为铸铁 手柄的CAD模型和LOM原型。
CAD模型
LOM原型
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3、LOM原型在制鞋业中的应用
当前国际上制鞋业的竞争日益激烈，而美国Wolverine World Wide 公司无论在国 际还是美国国内市场都一直保持着旺盛的销售势头，该公司鞋类产品的款式一直保 持着快速的更新，时时能够为顾客提供高质量的产品，而使用PowerSH了坚硬的环氧树脂材料的原型再次用砂纸进行打磨， 打磨之前和打磨过程中应注意测量原型的尺寸，以确保原型尺寸在要求 的公差范围之内；
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（6）对原型表面进行抛光，达到无划痕的表面质量之后进行透明涂层的 喷涂，以增加表面的外观效果，如图所示。
LOM快速原型加工技术是该 公司成功的关键。
Wolverine 的设计师们首先设计鞋底和鞋跟的模型或图形，从 不同角度用各种材料产生三维光照模型显示，这种高质的图像显 示使得在开发过程中能及早地排除任何看起来不好的装饰和设计。 即使前期的设计已经排除了许多不理想的地方，但是投入加 工之前，Wolverine公司仍然需要有实物模型。鞋底和鞋跟的LOM 模型非常精巧，但其外观是木质的，为使模型看起来更真实，可 在LOM表面喷涂产生不同材质效果。 每一种鞋底配上适当的鞋面后生产若干双样品，放到主要的 零售店展示，以收集顾客的意见。根据顾客所反馈的意见，计算
HRP-III LOM 激光快速成型机是华中理工大学快速制造中 心与武汉滨湖机电技术产业有限公司生产的用于快速原型 制造的商品化设备，该设备可在无人看管下运行，其主要 技术指标可达到世界先进水平。
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LOM原型
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原 型
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谢谢！
制模等方面得到了迅速应用。
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一、基本原理和特点
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
焊接实验室 通过上述表面涂覆处理后，原型的强度和耐热防湿性能得到了显著 提高，将处理完毕的原型浸入水中，进行尺寸稳定性的检测，实验结果 如图所示：
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四、叠层实体制造工艺的应用示例
1、汽车车灯
随着汽车制造业的迅猛发展，车型更新换代的周期不断缩短，导致对与整车配
低 长
缺
点
不能直接制作塑料工件 工件的抗拉强度和弹性不够好 工件易吸湿膨胀 工件表面有台阶纹 叠层实体制造方法与其他快速原型制造技术相比，具有制 作效率高、速度快、成本低等优点，在我国具有广阔的应用前 景。
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HRP-III LOM 激光快速成型机
（一）表面涂覆的必要性
LOM原型经过余料去除后，为了提高原型的性能和便于表面打
磨，经常需要对原型进行表面涂覆处理，表面涂覆的好处有： （1）提高强度； （2）提高耐热性；
（3）改进抗湿性；
于装配和功能检验。
（4）延长原型的寿命；
（5）易于表面打磨等处理；（6）经涂覆处理后，原型可更好地用
纸材的最显著缺点是对湿度极其敏感，LOM原型吸湿后叠层方
灯和后组合车灯产品的LOM原型。
根据鲁得贝公司提出的一汽六 平柴后组合灯产品开发要求，利用 HRP-III 型LOM 激光快速成型机按 三维计算机模型进行该组各种车灯 的快速原型制造，本组图片为该系 列灯型产品的LOM原型。
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2、铸铁手柄
某机床操作手柄为铸铁件，人工方式制作砂型铸造用的木模十分费时困难，而 且精度得不到保证。随着CAD／CAM技术的发展和普及，具有复杂曲面形状的手柄 的设计直接在CAD/CAM软件平台上完成，借助快速成型技术尤其是叠层实体制造技
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五、叠层实体制造工艺的应用示例
1、汽车车灯
随着汽车制造业的迅猛发展，车型更新换代的周期不断缩短，导致对与整车配
套的各主要部件的设计也提出了更高要求。其中，汽车车灯组件的设计，要求在内 部结构满足装配和使用要求外，其外观的设计也必须达到与车体外形的完美统一。 快速成型技术的出现，较好地迎合了车灯结构与外观开发的需求。下面为某车
机能快速地修改模型，根据需要，可再产生相应的LOM模型和式
样。
根据山东长通通讯公司提出的探测仪产品开发要求，利用HRP-III 型LOM 激
光快速成型机按三维计算机模型进行各零部件快速原型制造，上图为本产品的各零
件的LOM原型。
装 配
底座
上盖
根据山东长通通讯公司提出的信号发
生器产品开发要求，利用HRP-III 型 LOM
纸材，将当前迭层与原来制作好的迭层或基底粘贴在一起，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。
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在这种快速成形机上，截面轮廓被切割和叠合后所成的制品
如图所示。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。
套的各主要部件的设计也提出了更高要求。其中，汽车车灯组件的设计，要求在内 部结构满足装配和使用要求外，其外观的设计也必须达到与车体外形的完美统一。 车灯设计与生产的专业厂家传统的开发手段受到了严重的挑战。快速成型技术的出
现，较好地迎合了车灯结构与外观开发的需求。下面为某车灯配件公司为国内某大
型汽车制造厂开发的某型号轿车车灯LOM原型，通过与整车的装配检验和评估，显 著提高了该组车灯的开发效率和成功率。
向尺寸增长，严重时叠层会相互之间脱离。为避免因吸湿而引起的这
些后果，在原型剥离后短期内应迅速进行密封处理。表面涂覆可以实 现良好的密封，而且同时可以提高原型的强度和抗热抗湿性。
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原型表面涂覆的示意图
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表面涂覆使用的材料一般为双组分的环氧树脂，如TCC630和 TCC115N硬化剂等。原型通过表面涂覆处理后，尺寸稳定而且寿命 也得到了提高。 （二）表面涂覆的工艺过程 （1）将剥离后的原型表面用砂纸轻轻打磨，如图所示：
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叠层实体制造技术
资料： /v_show/id_XMzU3NDIwOTE2.html
郭
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叠层实体制造工艺
叠层实体制造技术（Laminated Object Manufacturing，简 称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、快速制造母模以及直接
激光快速成型机按三维计算机模型进行各
零部件快速原型制造，本图为该产品的部 分零件的LOM原型。
根据山东聊城中通客车股份有 限公司提出的博发豪华客车外观设计 开发要求，利用CAD/CAM 软件 UGII 进 行 外 观 设 计 后 ， 使 用 HRP-III 型 LOM 激光快速成型机 按三维计算机 模型进行整车快速原型制造，上图为 博发豪华客车在LOM模型上喷漆和 必要的装饰处理后的效果图。经专家 和业内人士对其外观结构评估，得到 高度认同和赞赏。
焊接实验室 （2）按规定比例配备环氧树脂（重量比：100份TCC-630配20份TCC115N），并混合均匀；
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（3）在原型上涂刷一薄层混合后的材料，因材料的粘度较低，材料会很 容易浸入纸基的原型中，浸入的深度可以达到1.2～1.5mm；
（4）再次涂覆同样的混合后的环氧树脂材料以填充表面的沟痕并长时间 固化，如图所示：