《激光快速成型技术》PPT课件

图9-20应用LRP模型设计植入体
2021/3/18
材料成型及控制工程教
17
研组
第9章 激光快速成形技术
(a)下颌骨模型
2021/3/18
(b)人鼻假体原型
图9-21 赝复材体料成原型型及控蜡制模工程教
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研组
表9-1 各种成形方法的比较
项目
去除成形
受迫成形
添加成形
材料利用率
产生切屑，材料利 产生工艺废料，如 材料利用率高，大
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研组
第9章 激光快速成形技术
图9-16快速技术生产的发动机蜡模
图9-17快速技术生产的发动机零件
2021/3/18
材料成型及控制工程教
15
研组
第9章 激光快速成形技术
图9-18 从CT数据到骨骼3D数值模
图9-19 LRP模型帮助手术计划
2021/3/18
材料成型及控制工程教研组
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第9章 激光快速成形技术
第9章 激光快速成形技术
图9-5 氩离子激光器的结构
1—反射镜；2—出水口；3—气旁路管；4—阴极；5—进水口；6—水冷套管；
7—放电管；8—线20圈21/；3/198—阳极；10—步材料儒成斯型特及控窗制工程教
5
研组
第9章 激光快速成形技术
图9-6 Ar+能级图
图9-7 CO2分子能级图
2021/3/18
研组
第9章 激光快速成形技术
2021图/3/918-10分层实体制材造料成成型形研及原组控理制工图程教
9
第9章 激光快速成形技术
图9-11 无轮廓区切割成小方网格
2021/3/18
材料成型及控制工程教
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研组
第9章 激光快速成形技术
2图0219/3-/1182 选择性激光烧材料结成成型形及控原制理工程图教
材料成型及控制工程教研组
6
பைடு நூலகம்
第9章 激光快速成形技术
图9-8 封离型CO2激光器的结构 1-反射镜；220-2水1/3冷/18套管；3-出水口材；料成4型-及电控极制；工程5教-放电管；6-进水口7
研组
第9章 激光快速成形技术
2021/3图/189-9 激光立体印材料刷成成型及形控原制工理程图教
8
硬度/HS 45 17 40 30 25 -
材料成型及控制工程教研组
强度/MPa 66 -
3.0～60 23
表9-6 主要激光快速成型技术用于制造 铸造模的优缺点对比
方法
SLA
材料
丙烯酸
熔模铸造适应性 铸造方法
烧熔前膨胀性
中等/好 作砂型/型壳
高
烧熔时间
中等/快
烧熔后残留物
低
铸件表面粗糙度
低
2021/3/18
材料成型及控制工程教研组
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表9-2 常用的激光快速成型材料分类
材料形态 材料名称
液态 光固化树脂
固态粉末
非金属
蜡粉 尼龙粉 塑料粉 陶瓷粉 覆膜砂粉
等
金属
金属粉 覆膜金属粉
固态片材
纸 塑料+粘结剂 陶瓷箔+粘结剂 金属箔+粘结剂
等
成型方法
2021/3/18
SLA
SLS
材料成型及控制工程教研组
LOM
LOM
纸 好 作砂型/型壳 低 慢 高 材料成型及一控般制工程教
研组
SLS
丙烯酸、聚碳酸酯 好
作砂型/型壳 高/中等 慢/快 中等/低 低/一般 24
表9-7几种激光快速制模方法的有关参数
制模方法 LENS
开发单位
使用材料
Sandia National Lab
304、316不锈 钢、铁镍合金、 H13工具钢、 碳化物金属陶
11
研组
第9章 激光快速成形技术
2021/3图/189-13 激光熔覆材快料速成型成及形控原制工理程图教
12
研组
第9章 激光快速成形技术
图9-14
2021/3/18
激光热应材力料成成型形及原控制理工图程教
13
研组
第9章 激光快速成形技术
图9-15双缸摩托车汽缸盖样件
2021/3/18
材料成型及控制工程教
瓷等
尺寸规格 小
尺寸精度
表面粗糙
表面硬度
0.5mm
略高于铸造精度 59.3HRC
RapidTool 3DP
DTM MIT
低碳钢、铜
聚合物、金属 或陶瓷粉末
中、小 中、小
<0.25mm
—
75HRB
0.5%、1% 与铸造精度相当
2
研组
第9章 激光快速成形技术
(a2)02传1/3图统/189加-工3激光快速制材造料过成型程研及组控制(b工)程快教速成型
3
第9章 激光快速成形技术
2021/3/1图8 9-4 与He-C材d料激成光型及器控有制关工程的教能级图
4
1—636nm；2—635.5nm；3—537.8nm；4—研53组3.7nm；5—325nm；6—441.6
250 浅黄 稍大 较高
好 好 很好（类似塑料) 好（类似塑料) 好
较材低料成型及控制工程教研组较低
K—03
300～900
0.09
250 黑 小 很高 很好（>200℃） 很好 好 一般 好
较高
21
表9-4 LRP技术制作模具与传统机加工制模 的比较
制作方法
制作成本/美元
制作周期/周
硅橡胶浇注法
5
2
金属树脂浇注法
9
45
电弧热喷涂法
25
6～7
镍蒸发沉积法
30
6～7
传统机加工制模法
2021/3/18
60
16～18
材料成型及控制工程教研组
模具寿命/件 30 300
1000 5000 250000
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表9-5模型肖氏硬度比较（5次平均）及强度比较
试料 LOM模型垂直于纸面 LOM模型平行于纸面
铝模 杉木模 柳木模 光造型树脂 2021/3/18
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表9-3 KINERGY公司生产的纸基卷材
性能
宽度/mm 厚度/mm 粘结温度/℃ 成型后的颜色 成型过程翘曲变形 成型件表面硬度 成型件耐温性 成型件表面抛光性 成型件表面光亮度 成型件弹性 废料分离性
2021/3/18 价格
型号
K—01
K—02
300～900
300～900
0.12
0.11
210 浅灰 很小 高 好 好 好 一般 好
第9章 激光快速成形技术
(a)工件
(b)切片 (c)分层自由成型 (d)叠加零件
2021/3/图189-1激光快速制材造料成的型原及理控制工程教
1
研组
第9章 激光快速成形技术
体离散 后处理
面离散
线离散
有序面 面叠加
有序线
点
有序点
叠
加
线叠加
图9-2激光快速制造的离散/堆积过程
2021/3/18
材料成型及控制工程教
用率低
浇冒口、飞边等 多数工艺可达100％
产品精度与性能
通常为最终成形， 精度高
多用于毛坯制造， 属静成形或近成形
范畴
属静成形范畴，精 度较好
制造零件的复杂程 度
受刀具或模具等形 状限制，无法制造 太复杂的曲面和异
形深空等
受模具等工具的形 状限制，无法制造
太复杂的曲面
可制造任意复杂形 状的零件
2021/3/18