激光快速成形技术.pptx

激光快速成形技术1、激光快速成形技术的基本概念成型及原理制造成型方式的分类成型制造技术的特点2、激光快速成形技术方法(五种方法)3、激光快速成形用材料4、该技术的应用前景与展望从国际市场来看,RP市场正逐渐向RM(快速制)市场发展,RP市场本身已进入成熟的商业化阶段。我国已初步形成了RP设备和材料的制造体系。近年来,我国已经建立一批向企业提供RP技术的服务机构,并开始起到了积极的作用,推动了该技术在我国的广泛应用。激光快速成形技术的现状激光快速成形技术1、激光快速成形技术集成了激光技术、CAD/CAM技术和材料技术的最新成果,根据零件的CAD模型,用激光束将光敏聚合材料逐层固化,精确堆积成样件,不需要模具和***即可快速精确地制造形状复杂的零件,该技术已在航空航天、电子、汽车等工业领域得到广泛应用。2、快速成型技术的基本工作原理是离散、堆积。离散/堆积过程如下图7-22立体光造型技术的原理示意图由于快速成型技术(包括激光快速成型技术)仅在需要增加材料的地方加上材料,所以从设计到制造自动化,从知识获取到计算机处理,从计划到接口、通讯等方面来看,非常适合于CIM、CAD及CAM,同传统的制造方法相比较,显示出诸多优点。新旧流程图如右图3、激光快速成型与传统工艺比较主要优点快速性:生产制品的周期较传统加工工艺短。RP对设计的敏感性很低,制造时几乎不用考虑制品的外形问题,由此可节约大量时间。适合成型复杂零件:不论零件多复杂,都由计算机分解为二维数据进行成型制作,无简单复杂之分,因此他特别适合成型形状复杂,传统方法难以制造甚至无法制造的零件。高度柔性:零件在一台设备上即可快速成型出具有一定精度﹑满足一定功能的原理及零件(若要修改零件只要修改CAD模型即可)高度集成化:激光快速成型技术将CAD数据转换成STL格式后,即可开始快速制作(该过程是二维操作在CAD只完成的)。激光快速成型技术介绍1﹑立体光造型技术2﹑选择性激光烧结技术3﹑激光熔覆成形技术4﹑激光近型制造技术5﹑薄片叠成制造技术激光快速成型技术原理:计算机控制激光束对光敏树脂为原料的表面进行逐点扫描,被扫描区域的树脂薄层(约十分之几毫米)产生光聚合反应而固化,形成零件的一个薄层。立体光造型技术的原理如图所示,是典型的逐层制造法。(SLA)2019/2/18优点1、系统工作稳定。2、尺寸精度较高,。3、表面质量较好,工件的最上层表面很光滑,侧面可能有台阶不平及不同层面间的曲面不平;比较适合做小件及较精细件。可直接制造塑料件,产品为透明体。4、系统分辨率较高,因此能构建复杂结构的工件。5、成形速度较快。缺点1、需要专门实验室环境,维护费用高昂。2、成型件需后处理,二次固化,防潮处理等工序。3、光敏树脂固化后较脆,易断裂,可加工性不好;工作温度不能超过100℃,成形件易吸湿膨胀,抗腐蚀能力不强。4、氦-镉激光管的寿命仅3000小时,价格较昂贵,运行费用高同时需对整个截面进行扫描固化,成型时间较长,因此制作成本相对较高。(SLS)原理:选择性激光烧结技术(SLS技术)与立体光造型技术(SLA技术)很相似,也是用激光束来扫描各原材料,但用粉末物质代替了液态光聚合物,并以一定的扫描速度和能量作用于粉末材料。选择性激光烧结技术的基本原理如图所示。选择性激光烧结技术基本原理优点:1、与其他工艺相比,能生产很硬的模具。有直接金属型的概念。2、可以采用多种原料,例如绝大多数工程用塑料、蜡、金属、陶瓷等。3、零件的构建时间短,可达到1in/h高度。4、无需对零件进行后矫正。缺点:1、需要专门实验室环境,维护费用高昂。2、预热和冷却时间长,总的成形周期长。3、成形件强度和表面质量较差,精度低。表面粗糙度的高低受粉末颗粒大小及激光光斑的限制。4、零件的表面一般是多孔性的,为了使表面光滑必须进行渗蜡等较复杂的后处理。在后处理中难于保证制件尺寸精度,后处理工艺复杂,样件变型大,无法装配。