快速成型技术概述PPT幻灯片

❖ 1972年，Matsubara使用光固化材料，光线有选择地 投射或扫射到这个板层，将规定的部分硬化，没有扫描 或没有一硬化的部分被某种溶剂溶化。
一、快速成型技术的早期发展
逆 向
工
程
❖ 1976年， DiMatteo在具体实践中，通过铣床加工成形
技 术
沿高度标识的金属层片，然后粘接成叠层状，采用螺栓 及
其
( 3 )叠层实体制造工艺的后处理过程
应 用
❖ 4.叠层实体原型制作误差分析
( 1 )CAD 模型前处理造成的误差
( 2 )设备精度误差
( 3 )成型过程中的误差
( 4 )成型之后环境变化引起的误差
( 5 )工件后处理不当造成的误差
四、叠层实体制造工艺
逆 向
工
程
❖ 5.叠层实体制造工艺后置处理中的表面涂覆
技 术
❖ LOM 原型经过余料去除后，为了提高原型的性能和便于 及
表面打磨，经常需要对原型进行表面涂覆处理，表面涂 其
覆的好处有： ( 1 )提高强度。
应 用
( 2 )提高耐热性。 ( 3 )改进抗湿性。 ( 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，原型可更好地用于装配和功能检 验。
技 术
❖ 其主要特点如下：
及
( 1 )原型精度高。
其 应
( 2 )制件能承受高达200℃ 的温度，有较高的硬度和较 用
好的力学性能，可进行各种切削加工。
( 3 )无须后固化处理。 ( 4 )无须设计和制作支撑结构。 ( 5 )废料易剥离。 ( 6 )可制作尺寸大的制件。 ( 7 )原材料价格便宜，原型制作成本低。
四、叠层实体制造工艺
逆 向
工
程
❖ 表面涂覆的具体工艺过程如下：
技 术
( 1 )将剥离后的原型表面用砂纸轻轻打一磨。
(5)可以直接制作面向熔模精密铸造的具有中空结构的消 失型。
三、光固化成型工艺
逆 向
工
程
❖ 和其他几种快速成型方法相比，该方一法也存在着许多 缺点。主要有：
技 术 及
(1)成型过程中伴随着物理和化学变化，所以制件较易弯 其
曲，需要支撑，否则会引起制件变形。
应 用
(2)设备运转及维护成本较高。
(3)可使用的材料种类较少。目前可用的材料主要为感光 性液态树脂材料。
(4)液态树脂具有气味和毒性，并且需要避光保护，以防 止提前发生聚合反应。
(5)需要二次固化。
(6)液态树脂固化后的性能尚不如常用的工业塑料，一般 较脆、易断裂，不便进行机加工。
四、叠层实体制造工艺
逆 向
工
程
❖ 1、叠层实体制造工艺的基本原理
技 术
及
其
应
用
四、叠层实体制造工艺
逆 向
工
程
❖ 2.叠层实体制造技术的特点
逆 向
工
程
❖ 在1892年，Blanther在他的美国专利中曾建议用叠层
技 术
的方法来制作地图模型。
及
其
❖ 1940年，Perera提出相似的方法，即沿轮廓线切割硬 应
纸板，然后堆叠，使这些纸板形成三维地貌图。
用
❖ 1964年，Zang进一步细化了该方法，建议用透明的纸 板，每一块均带有详细的地貌形态标记。
和带锥度的销钉一进行连接加固，制作了型腔模。
其 应
❖ 1979年，日本东京大学Nakagawa教授开始用薄板技 用
术制造出实体的模具，如落料模、成型模和注射模等。
❖ 1981年Hideo Kodama首先提出了一套功能感光聚合 物快速成型系统。
二、快速成型技术的分类及优越性
逆 向
工
程
❖ RP&M技术按照所使用的材料不同和零件的建造技术不
( 3 )工件易吸湿膨胀，因此，成型后应尽快进行表面防 潮处理。
( 4 ) 工件表面有台阶纹，其高度等于材料的厚度（通常 为0.lmm 左右）, 因此，成型后需进行表面打磨。
四、叠层实体制造工艺
逆 向
工
程
❖ 3.叠层实体制造工艺过程
技 术
( 1 )叠层实体制造工艺的前处理过程
及
( 2 )叠层实体制造工艺的分层叠加过程
激光器发出的紫外激光束在控制系统的控制下按零件的 其
各分层截面信息在光敏树脂表面进行逐点扫描，被扫描
应 用
区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化，形成零件的一
个薄层。
一层固化完毕后，工作台下移一个层厚的距离，以 使在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂， 然后刮板将粘度较人的树脂液面刮平，进行下层的扫描 加工,新固化的一层牢固地粘结在前一层上，如此重复直 至整个零件制造完毕，得到一个三维实体原型。当实体 原型完成后，首先将实体取出，并将多余的树脂排净。
三、光固化成型工艺
逆 向
工
程
❖ 2、光固化成型技术的特点
技 术
❖ 光固化成型技术制作的原型可以达到机磨加工的表面效 及
其
果，是一种被大量实践证明的极为有效的高精度快速加 应
工技术，其具体优点如下：
用
(1)成型过程自动化程度高。
(2)尺寸精度高。
(3)表面质量优良。
(4)可以制作结构十分复杂的模型。
具、模具和夹具的设计进行校核，甚至用相应的快速模
其 应
具制造方法做出模具，可以大大减少失误和不必要的返 用
工，具体而言，以下几方面都能受益。
❖ （1）设计者受益
❖ （2）制造者受益
❖ （3）推销者受益
❖ （4）用户受益
三、光固化成型工艺
逆 向
工
程
❖ 1、光固化成型基本原理 ：
技 术
液槽中盛满液态光敏树脂，氦一镉激光器或氩离子 及
四、叠层实体制造工艺
逆 向
工
程
( 8 )设备采用了高质量的元器件，有完善的安全、保护 装置，因而能长时间连续运行，可靠性高，寿命长。
技 术 及
( 9 )操作方便。
其
❖ 但是，LOM 成型技术也有不足之处： ( 1 )不能直接制作塑料上件。
应 用
( 2 )工件（特别是薄壁件）的抗拉强度和弹性不够好。
技 术
同可分为多种工艺，其中包括：
及
其
❖ 光固化技术（SLA）
应
用
❖ 选择性激光烧结技术（SLS）
❖ 层状物体制造技术（LOM）
❖ 熔融沉积制造技术（FDM）
二、快速成型技术的分类及优越性
逆 向
工
程
❖
采用快速成型技术之后，可以及早地、充分地进行评价、
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测试及反复修改，并且能对制造工艺过程及其所需的工 及
第五章 快速成型技术
快速成型（快速原型）制造技术（RP&M ）就是借助 计算机、激光、精密传动和数控等现代手段，将计算机辅 助设计（CAD)和计算机辅助制造(CAM）集成于一体，根 据在计算机上构造的三维模型，能在很短时间内直接制造 产品样品，无须传统的机械加工机床和模具。
一、快速成型技术的早期发展