快速成型技术六PPT课件

.
北京信息科技大16学
快速成型技术的应用
间接制模 间接制模法是指利用决速成型技术首先制作模芯，然后
用此模芯复制硬模具（如铸造模具），或者采用金属 喷徐法获得轮廓形状，或者制作母模具复制软模具等 对由决速成型技术得到的原型表面进行特殊处理后代 替木模，直接制造石膏型或陶瓷型，或是由原型经硅 橡胶过渡转换得到石膏型或陶瓷型，再由石膏型或陶 瓷型浇注出金属模具间接制模法能生产出表面质量、 尺寸精度和力学性能较高的金属模具。
.
北京信息科技大15学
快速成型技术的应用
FDM 工艺直接制模 FDM 决速制模技术的特点是：
l ）生成的制件强度较好，翘曲变形小：
2 ）适合于中、小型制件的生成； 3 ）在成型过程中需设计、制作支撑结构； 4 ）在制件的表面有明显的条纹； 5 ）在成型过程中需对整个截面进行扫描涂覆，故成 型时间较长； 6 ）所需原材料的价格比较昂贵几乎所有的快速成型 技术制作的原型都可以作为熔模涛造的消失模。
ห้องสมุดไป่ตู้
LOM 模具的特点是 ：
l ）模具翘曲变形小，成型过程无需设计和制作支撑 结构；
2 ）有较高的强度和良好的力学性能，能耐200℃高 温；
3 ）适用于制作大中型模具；
4 ）薄壁件的抗拉强度和弹性不够好；
5 ）材料利用率低；
6 ）后续打磨处理时耗时.费力。
北京信息科技大13学
快速成型技术的应用
SLS 工艺直接制模
.
北京信息科技大17学
快速成型技术的应用
软质模具
硅橡胶模的优点：
l ）过程简单，不需要高压注射机等专用设备，制作周期 短： 2 ）成本低，材料选择范围较广适宜于蜡、树脂、石 膏等浇注成型，广泛应用于精铸蜡模的制作、艺术品 的仿制和生产样件的制作； 3 ）弹胜好，工件易于脱模，复印胜能好；
5 ）取出金属树脂硬化后之金属暂时模，放于室温使整个模具完 全硬化；
6 ）以 制作。
CNC
加工及切除模具毛.边，装置于模座北上京，信完息成暂科时技模大14学
快速成型技术的应用
SLS制模技术的特点是： 1） 制件的强度高在成型过程中无需设计、制作支撑结构； 2 ）能直接成型塑料、陶瓷和金属制件； 3 ）材料利用率高； 4 ）适合中、小型模具的制作； 5 ）成型件结构疏松、多孔，巨有内应力，制件易变形； 6 ）生成陶瓷、金属制件的后处理较难，难以保证制件的尺寸精 度； 7 ）在成型过程中，需对整个截面进行扫描，所以成型时间较长。
.
北京信息科技大7学
快速成型技术的应用
.
北京信息科技大8学
快速成型技术的应用
2、快速成型在模具制造中的应用 传统制模技术： 低熔点合金制模技术 锌基合金制模技术 复合材料制模技术 喷涂成型制模技术 电铸成型制模技术 铜基合金制模技术
.
北京信息科技大9学
快速成型技术的应用
制模周期短（比如，加工一件模具的制造周期仅 为前者的3/1~1/10，如表6-1所示，生产成本也 仅为前者的1/3~1/5。），质量好，易于推广， 制模成本低，精度和寿命能满足某种特定的功 能需要，综合经济效益良好，特别适用于新产 品开发试制、工艺验证和功能验证。决速成型 制造技术不仅能适应各种生产类型特别是单件 小批量的模具生产，而且能适应各种复杂程度 的模具制造，它既能制造塑料模具，也能制造 压模等金属模具。
.
北京信息科技大1学
快速成型技术的应用
.
北京信息科技大2学
快速成型技术的应用
传统的手工模型制作
快速成型制作
制作精度
低
高
制作时间
较长
较短
表面质量
差
高
可装配性
不可装配
较好
外形逼真程度
较差
与实物一致
美观效应
较差
好
制作成本
低
高
.
北京信息科技大3学
快速成型技术的应用
1.2结构设计验证与装配校核 中国科学沈阳自动化研究所快速成型实验
室为某厂家新型扫描仪制作的样件。 机器人示教外壳
.
北京信息科技大4学
快速成型技术的应用
1.3性能和功能测试 由快速成型制作的原型具有一定的强度，可用于
传热、流体力学试验，可用于产品受载应力应 变的实验分析。例如，美国GM在为其97年将 推出的某车型开发中，直接使用快速成型制作 的模型进行车内空调系统、冷却循环系统及冬 用加热取暖系统的传热学试验，较之以往的同 类试验节省花费达40％以上。
.
北京信息科技大10学
快速成型技术的应用
快速成型
石墨电极
冷喷模
精密铸造 金属基树 脂模 硅橡胶模 Keltool模
快速模具
.
北京信息科技大11学
快速成型技术的应用
直接制模
SLA工艺直接制模
SLA 工艺制模的特点是：
1 ）可以直接得到塑料模具；
2 ）模具的表面粗糙度低，尺寸精度高；
3 ）适于小型模具的生产
快速成型技术的应用
1、快速成型在产品原型制造中的应用
1.1模型、零件的观感评价
图1为西北快速成型生产力促进中心为西北国际 电信股份有限公司的医疗仪器产品做产品快速 开发服务的典型案例
(a)图为用户采用传统的办法制作的橡胶与铝质手 工模型，制作周期为15天，无法满足用户的设 计评估需要，(b)图为通过快速成型制作的树脂 模型，耗时6小时传统的手工模型制作与快速 成型在产品的设计与评估中的比较见表1。
SLS工艺可以采用树脂、陶瓷和金属粉等多种材料直接制造模具
和铸件。
具体制作步骤如下：
l ）利用激光烧结决速成型机制作 COPPER PA 金属中空暂时模；
2 ）利用高温树脂和硬化剂，依照一定比例调配耐高温金属树脂 溶液；
3 ）将调制完成之耐高温金属树脂，灌注人中空金属模具中以强 化其强度；
4 ）以高温振动机，将金属树脂内气泡清除，完成后，再用高温 烤箱以一定规范使高温金属树脂加热硬化；
4 ）模型易发生翘曲，在成型过程中需设计支撑结构， 尺寸精度不易保证；
5 ）成型时间长，往往需要二次固化
6 ）紫外激光管寿命为 2000h ，运行成本较高；
7）材料有污染对皮肤有损害
.
北京信息科技大12学
快速成型技术的应用
LOM 工艺直接制模
采用特殊的纸质利用 LOM 工艺方法可直接制造出纸质 模具。
.
北京信息科技大5学
快速成型技术的应用
图2b为江阴汽车空调器厂开发的汽车空调器动叶轮与静 叶轮，直接使用快速成型制作的模型进行空气动力学 实验
.
北京信息科技大6学
快速成型技术的应用
1.4与客户或订购商的交流手 西安奥星能源技术研究所，利用西安交通
大学LPS600型快速成型机及以此为基础 的快速模具制造技术，仅在接到西安 VOLVO公司标书后的6个工作日内便设 计生产出了第一个功能样件。