快速成型技术PPT课件

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LOM工作原理
供料机构转动带动收料轴和供料轴，带动料带 移动，使新层移到加工区域，工作台上升到加工平 面，热压辊热压，工件的层数增加一层，高度增加 一个料厚，再在新层上切割截面轮廓。如此反复直 至零件的所有截面粘接、切割完，得到分层制造的 实体零件。
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LOM特点
LOM工艺只须在片材上切割出零件截面的轮 廓，而不用扫描整个截面。因此成形厚壁零件的 速度较快，易于制造大型零件。工艺过程中不存 在材料相变，因此不易引起翘曲变形，零件的精 度较高，小于0.15mm。工件外框与截面轮廓之间 的多余材料在加工中起到了支撑作用，所以LOM 工艺无需加支撑。
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分层实体制造LOM 工艺
Laminated Object Manufacturing
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LOM工作原理
LOM工艺采用薄片材料，如纸、塑料薄膜 等。片材表面事先涂覆上一层热熔胶。加工 时，热压辊、热压、片材，使之与下面已成 形的工件粘接；用CO2激光器在刚粘接的新层 上切割出零件截面轮廓和工件外框，并在截 面轮廓与外框之间多余的区域内切割出上下 对齐的网格；激光切割完成后，工作台带动 已成形的工件下降，与带状片材(料带)分离。
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快速响应性
快速原型零件制造从CAD设计到原型 (或 零件 )的加工完毕，只需几个小时至几十个 小时，复杂、较大的零部件也可能达到几百 小时，但从总体上看，速度比传统的成形方 法要快得多。尤其适合于新产品的开发，RP 技术已成为支持并行工程和快速反求设计及 快速模具制造系统的重要技术之一。
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层层堆积
监控软件
工件剥离去支撑 表面处理强化
CAD造型软件 前处理
数据处理工艺规划软件
制造原型 后处理
原 型 制 作 流 程 图
原型件
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快速成型的技术特点
➢高度柔性 ➢技术的高度集成 ➢设计、制造一体化 ➢快速性
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高度柔性
➢产品制造过程几乎与零件的复杂性无
关
➢生产过程数字化，与 CAD 模型具有
三维CAD 模型设计
CAD模型 的近似处
理
对STL文 件
切片处理
原型制作流程图
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逐层 制造
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三维CAD模型设计
在PC机或图形工作站上用三维软件 pro/E solidworks UG CATIA
等设计零件的三维CAD模型。
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CAD模型的近似处理
用STL文件格式进行数据 转换，将三维实体表面用一系 列相连的小三角形逼近，得到 STL格式的三维近似模型文件。
快速成形技术
Rapid Prototyping Technology
快速成形（Rapid Prototyping，简称RP）是80年代末期开始商品化的一种高新制造 技术，是一种集计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机数字控 制（CNC）、激光、精密伺服驱动、新材料等先进技术于一体的加工方法。
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光造型SLA工艺优缺点
成型精度高、成型零件表面质量好、原材 料利用率接近100%，而且不产生环境污染，特 别适合于制作含有复杂精细结构的零件；但这 种方法也有自身的局限性，比如需要支撑、树 脂收缩导致精度下降、光固化树脂有一定的毒 性等
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SLA工作原理
液槽中盛满液 态光固化树脂，激 光束在偏转镜作用 下，能在液态表面 上扫描，扫描的轨 迹及光线的有无均 由计算机控制，光 点打到的地方，液 体就固化。
➢ 技术特点
➢ 工艺分类
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快速成形技术的基本原理
快速成形的加工原理是依据计算机设计的三维模型（设计软件可以是常用 的CAD软件，例如SolidWorks、Pro/E、UG、POWERSHAPE等。也可以是通过
逆向工程获得的计算机模型），进行切片处理，逐层加工，层叠增长。
快速成形技术的本质是用材料堆积原理制造三维实体零件。它是将复 杂的三维实体模型 “切”（Spice）成设定厚度的一系列片层，从而变为 简单的二维图形，层层叠加而成。
直接的关联，零件可大可小，所见即 所得，可随时修改，随时制造。
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百度文库11
技术的高度集成
RP技术是计算机、数控、激光、材料和机械 等技术的综合集成。CAD技术通过计算机进行精 确的离散运算和繁杂的数据转换，实现零件的 曲面或实体造型，数控技术为高速精确的二维 扫描提供必要的基础，这又是以精确高效堆积 材料为前提的，激光器件和功率控制技术使材 料的固化、烧结、切割成为现实。快速扫描的 高分辨率喷头为材料精密堆积提供了技术保证。
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SLA成型过程
成型开始时，工作平台在液面下一个确定的深 度，聚焦后的光斑在液面上按计算机的指令逐点扫 描，即逐点固化。当一层扫描完成后，未被照射的 地方仍是液态树脂。然后升降台带动平台下降一层 高度，已成型的层面上又布满一层树脂，刮平器将 粘度较大的树脂液面刮平，然后再进行下二层的扫 描，新固化的一层牢固地粘在前一层上，如此重复 直到整个零件制造完毕, 得到一个三维实体模型。
主要工艺分类
➢ SLA工艺 ➢ LOM工艺 ➢ SLS工艺 ➢ FDM工艺 ➢ 3DP工艺 ➢工艺特点及常用材料
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光造型SLA工艺
Stereolithography Apparatus
SLA技术是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作 的。这种液态材料在一定波长和强度的紫外光(如 λ=325nm)的照射下能迅速发生光聚合反应, 分子量 急剧增大, 材料也就从液态转变成固态。SLA工作原 理图。SLA工艺方法是目前快速成型技术领域中研 究最多的方法，也是技术上最为成熟的方法。
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典型的 STL 文件
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对STL文件切片处理
切片是将模型以片层的方 式来描述，片层的厚度通常 在50µm～500µm之间；无论 零件形状多么复杂，对每一 层来说却是简单的平面矢量 扫描组（如图），轮廓线代 表了片层的边界。
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切片处理
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CAD三维造型
STL文件 对STL文件进行处理
生成CLI文件 生成NC指令
RP技术是借助计算机辅助设计或由实体逆向方法取得原型或零件几何形狀， 进而以此建立数字化模型，再利用计算机控制的机电集成制造系统，逐点、逐面 地进行材料“三维堆积”成型，再经过必要的后处理，使其在外观、強度和性能 等方面达到设计要求，达到快速、准确地制造原型或实际零件之方法。
➢ 基本原理
➢ 重要特征