快速成型快速成型.doc

一、快速成形简介和分类快速成型技术(RapidPrototyping简称RP)是80年代末才发展起来的数字制造工艺技术,它把零件的三维数字模型先进行离散化,然后按照数字积分的思路进行逐层加工。利用这一技术可以在计算机控制下,迅速将CAD数字模型变为零件的物理模型。因而CAD→RP原型→评价→CAD修改已逐渐成为保证一次设计成功的新设计模式。目前,它在国内主要分以下几类:薄形材料选择性切割(LaminatedObjectManufacturing)简称LOM,直译名为“分层物体制造”它是由新加坡KINERGY公司开发、生产的一种ZIPPY型薄形材料选择性切割成形机,材料是一种经过特殊处理的纸材,利用激光切割叠加得到实体件。特性:适用大中型实体件,能承受高达到200℃的温度,无需设计和制作支撑,有较高的硬度和较好的机械性能,可直接用来翻砂模。缺点:不能直接制作塑料工件,工件的抗拉和弹性不好,易吸湿膨胀,成形后应尽快进行表面防潮处理。C机加工的广泛应用,该方法已逐步被淘汰。液态光敏聚合物选择性固化(StereoLithographyApparatus)简称SLA,直译名为“立体平板印刷设备”它是由美国3D公司研制开发的利用UV紫外激光灯对液态光敏聚合物选择性固化成形的一种快速成形加工方式。该方法适合成形中、小精巧机构零件,能够直接得到类似塑料的产品,精度较高能达到±。缺点:需要设计支撑,且成形过程中有化学和物理变化,尤其对于薄壁件易产生翘曲;工件强度韧性不高,较脆易断裂,不适于进行动态功能测试。丝状材料选择性熔覆(FusedDepositionModeling)简称FDM,直译名为“熔积成型”它的工作原理是将丝状热塑性材料有选择性的涂覆在工作台上,快速冷却成形后截面轮廓,并逐层涂覆形成实体。该方法适合中小型塑料件,能够直接制作ABS塑料件,制件的翘曲变形比SLA小,原材料的利用率高,成形件精度可达到±。缺点是原材料价格昂贵,且成形件表面有明显的条纹;沿成形轴垂直方向的强度较弱,也需要设计制作支撑结构。、粉末材料选择性烧结(SelectedLaserSintering)简称SLS,直译名为“选择性激光烧结”它的工作原理是对直径为50~125μm的粉粒用激光进行选择性烧结,并逐层叠加后得到成形件。SLS能采用尼龙粉、聚碳酸酯粉、丙烯酸类聚合物粉、聚***乙烯粉、混有50%玻璃珠的尼龙粉、弹性体聚合物粉,以及陶瓷或金属与粘结剂的混合物等多种材料,但其在成形过程中的材料收缩率高达2%~4%,成形表面比较疏松粗糙。精密数控机加工(C或手板)该加工方法是目前国内快速成形行业中应用最广泛的一种,它直接对ABS或其它可机加的塑料板材进行精密加工,制作出高强度的样板。优点:材料可选择ABS、PMMA、POM、PP、PC、PE、代木等,金属件如铝合金、铜、钢,能满足客户进行功能测试的要求,尤其适用于大件产品模型,生产成本低。材料说明:ABS-丙烯晴-丁二烯-苯乙烯AcrylonitrileButadieneStyrene(ABS)优点缺点高硬度好的冲击强度,甚至在低温下也具有较好的冲击强度易加工(可以电镀)好的绝缘性易焊接耐磨性、耐蚀性高的尺寸稳定性(低吸水性)好的涂覆性能和可镀性较差的耐候性易燃,而且当火被移开时继续燃烧不耐刮擦较差的抗溶剂性,特别是芳香族化合物、***和酯在油脂存在的情况下易应力开裂机械性能弹性(弯曲模量) -  GPa低温韧性(低温缺口冲击强度)20 - 160 J/m断裂伸长率10 - 50 % - 43  - 48  - 6 %韧性(室温缺口冲击强度)200 - 215 J/m肖氏硬度D100  -  GPa硬度(弯曲模量) -  GPa   燃烧性能可燃烧性可燃耐火性(LOI)19 %   使用温度热变形温度()68 - 100 °C热变形温度()88 - 100 °C韧性/脆性温度-25 - -40 °C最低持续工作温度60 - 80 °C最高持续工作温度86 - 89 °C   物理性能玻璃化转变温度90 - 102 ° -  g/cm^3应用应用主要性能   汽车/运输领域仪表板挡泥板组件门衬垫和把手座椅靠背座舱安全带组件·美观(颜色、光泽...)·易加工·耐热性·高的冲击强度阻流板车轮装饰尾灯罩·抗紫外性·表面光洁·易加工(流动性好)·优异的冲击性能   电器领域电器控制面板·优异的热性能·颜色稳定性·抗紫外线性能园艺领域割草机盖·美观(颜色,光泽...)·易加工(流动性好)·抗紫外线性能·实用的冲击强度PMMA-压克力Acrylic(PMMA)