第二章 快速成型制造工艺--I.ppt

第二章快速成型制造工艺模具工程技术研究中心METRCξ2快速成型制造工艺快速成型制造工艺的全过程可以归纳为以下三个步骤:1)前处理。它包括工件的三维模型的构造、三维模型的近似处理、模型成形方向的选择和三维模型的切片处理。2)分层叠加成形。3)它包括工件的剥离、后固化、修补、打磨、抛光和表面强化处理等。如图所示。第一节快速成型工艺过程及分类模具工程技术研究中心METRC构造三维模型模型近似处理成型方向选择切片处理前处理分层叠加成型后处理光固化快速成型-SLA叠层实体制造-LOM选择性激光烧结-SLS熔融沉积制造-FDM*****工件剥离或去支撑等强硬化处理表面处理快速成型制作过程ξ2快速成型制造工艺快速成型制造系统产品造型快速成型产品原型模具工程技术研究中心METRCξ2快速成型制造工艺模具工程技术研究中心METRCξ2快速成型制造工艺快速成型制造技术从广义上讲可以分成两类:材料叠加和材料去除。下图给出了当前众多快速成型工艺根据材料和构建技术不同进行的分类。模具工程技术研究中心METRC快速成型制造技术是20世纪80年代中期发展起来的一项高新技术,从1988年世界上第一台快速成型机问世以来,快速成型技术的工艺方法目前已有十余种。在目前所有的快速成型工艺方法中,光固化成型法(SLA)、叠层实体制造法(LOM)、激光选区烧结法(SLS)、熔融沉积法(FDM)得到了世界范围内的广泛应用,下面重点介绍这几种常用的快速成型技术。ξ2快速成型制造工艺模具工程技术研究中心METRC第二节光固化成型工艺光固化成型工艺,也常被称为立体光刻成型,英文的名称为StereoLithography,简称SL,也有时被简称为SLA(StereoLithographyApparatus),该工艺是由CharlesHull于1984年获得美国专利,是最早发展起来的快速成型技术。自从1988年3DSystems公司最早推出SLA商品化快速成型机以来,SLA已成为最为成熟而广泛应用的RP典型技术之一。它以光敏树脂为原料,通过计算机控制紫外激光使其凝固成型。这种方法能简捷、全自动地制造出历来各种加工方法难以制作的复杂立体形状,在加工技术领域中具有划时代的意义。ξ2快速成型制造工艺模具工程技术研究中心METRC一、光固化成型的基本原理和特点光固化成型工艺的成型过程如图2-2示。液槽中盛满液态光敏树脂,氦-镉激光器或氩离子激光器发出的紫外激光束在控制系统的控制下按零件的各分层截面信息在光敏树脂表面进行逐点扫描,使被扫描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,刮板将粘度较大的树脂液面刮平,然后进行下一层的扫描加工,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。(一)光固化成型的基本原理ξ2快速成型制造工艺模具工程技术研究中心METRC光固化成型工艺过程原理图ξ2快速成型制造工艺模具工程技术研究中心METRCξ2快速成型制造工艺模具工程技术研究中心METRCξ2快速成型制造工艺因为树脂材料的高粘性,在每层固化之后,液面很难在短时间内迅速流平,这将会影响实体的精度。采用刮板刮切后,所需数量的树脂便会被十分均匀地凃敷在上一叠层上,这样经过激光固化后可以得到较好的精度,使产品表面更加光滑和平整。