《快速成型技术》PPT课件

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1、快速成型技术目录第一节快速成型简介第二节典型快速成型工艺比较第三节PCM快速成型工艺第四节3DP快速成型工艺第五节LOM快速成型工艺第六节SLS快速成型工艺第七节SL快速成型工艺第八节FDM、MEM快速成型工艺第九节CAD造型软件输出STL文件方法第一节快速成型(RapidPrototyping)：快速成形技术（简称RP）是由CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维物理实体的技术总称，其基本过程是：首先设计出所需零件的计算机三维模型（数字模型、CAD模型），然后根据工艺要求，按照一定的规律将该模型离散为一系列有序的单元，通常在Z向将其按一定厚度进行离散（习惯称为分

2、层），把原来的三维CAD模型变成一系列的层片；再根据每个层片的轮廓信息，输入加工参数，自动生成数控代码；最后由成形系统成形一系列层片并自动将它们联接起来，得到一个三维物理实体。快速成型(RapidPrototyping)快速成型技术的特点：与传统材料加工技术相比,快速成型具有鲜明的特点：1．数字化制造。2．高度柔性和适应性。可以制造任意复杂形状的零件。3．直接CAD模型驱动。如同使用打印机一样方便快捷。4．快速。从CAD设计到原型(或零件)加工完毕，只需几十分钟至几十小时。5．材料类型丰富多样，包括树脂、纸、工程蜡、工程塑料（ABS等）、陶瓷粉、金属粉、砂等，可以在航

3、空，机械，家电，建筑，医疗等各个领域应用。主要工艺：RP技术结合了众多当代高新技术：计算机辅助设计、数控技术、激光技术、材料技术等，并将随着技术的更新而不断发展。自1986年出现至今，短短十几年，世界上已有大约二十多种不同的成形方法和工艺，而且新方法和工艺不断地出现。目前已出现的RP技术的主要工艺有：1．SL工艺：光固化/立体光刻2．FDM工艺：熔融沉积成形3．SLS工艺：选择性激光烧结4．LOM工艺：分层实体制造5．3DP工艺：三维印刷6．PCM工艺：无木模铸造第二节PCM快速成型工艺无模铸型制造技术（PCM）－制作大型铸件的快速成型工艺无模铸型制造技术（PCM，P

4、atternlessCastingManufacturing）是由清华大学激光快速成形中心开发研制。该将快速成形技术应用到传统的树脂砂铸造工艺中来。首先从零件CAD模型得到铸型CAD模型。由铸型CAD模型的STL文件分层，得到截面轮廓信息，再以层面信息产生控制信息。造型时，第一个喷头在每层铺好的型砂上由计算机控制精确地喷射粘接剂，第二个喷头再沿同样的路径喷射催化剂，两者发生胶联反应，一层层固化型砂而堆积成形。粘接剂和催化剂共同作用的地方型砂被固化在一起，其他地方型砂仍为颗粒态。固化完一层后再粘接下一层，所有的层粘接完之后就得到一个空间实体。原砂在粘接剂没有喷射的地方仍

5、是干砂，比较容易清除。清理出中间未固化的干砂就可以得到一个有一定壁厚的铸型，在砂型的内表面涂敷或浸渍涂料之后就可用于浇注金属。和传统铸型制造技术相比，无模铸型制造技术具有无可比拟的优越性，它不仅使铸造过程高度自动化、敏捷化，降低工人劳动强度，而且在技术上突破了传统工艺的许多障碍，使设计、制造的约束条件大大减少。具体表现在以下方面：制造时间短、制造成本低、无需木模、一体化造型，型、芯同时成形、无拔模斜度、可制造含自由曲面（曲线）的铸型。在国内外，也有其它一些将RP技术引入到砂型或陶瓷型铸造中来的类似工艺。其中较为典型的有：MIT开发研制的3DP（ThreeDimensi

6、onalPrinting）工艺、德国Generis公司的砂型制造工艺等。美国Sloigen公司的DSPC（DirectShellProductionCasting）工3DP快速成型工艺三维印刷(3DP)－－高速多彩的快速成型工艺三维印刷(3DP)工艺是美国麻省理工学院EmanualSachs等人研制的。E.M.Sachs于1989年申请了3DP（Three-DimensionalPrinting）专利，该专利是非成形材料微滴喷射成形范畴的核心专利之一。3DP工艺与SLS工艺类似，采用粉末材料成形，如陶瓷粉末，金属粉末。所不同的是材料粉末不是通过烧结连接起来的，而是通过

7、喷头用粘接剂(如硅胶)将零件的截面“印刷”在材料粉末上面。用粘接剂粘接的零件强度较低，还须后处理。具体工艺过程如下：上一层粘结完毕后，成型缸下降一个距离（等于层厚：0.013～0.1mm）,供粉缸上升一高度，推出若干粉末，并被铺粉辊推到成型缸，铺平并被压实。喷头在计算机控制下，按下一建造截面的成形数据有选择地喷射粘结剂建造层面。铺粉辊铺粉时多余的粉末被集粉装置收集。如此周而复始地送粉、铺粉和喷射粘结剂，最终完成一个三维粉体的粘结。未被喷射粘结剂的地方为干粉，在成形过程中起支撑作用，且成形结束后，比较容易去除。该工艺的特点是成形速度快，成形材料价格低，