快速成型制造技术.ppt.ppt

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1、快速成形制造技术快速成形制造的发展快速成形制造又称为快速原型制造（RapidPrototypeManufacturing，RPM）。20世纪80年代后期，RPM技术在美国首先产生并商品化。从那时起，RPM以离散堆积原理为基础和特征，即它首先将零件的电子模型软件离散化，成为“层状”的离散面、离散线和离散点，而后采用多种手段，将这些离散的面、线段和点按层堆积形成零件的整体形状。RPM工艺过程无需专用工具，工艺规划步骤简单，所以制造速度比传统方法简单得多。国际上首台快速成形机于1987年诞生于美国，是由美国3DSystems公司制造的快速成形系统SLA-1，采用立体光刻法的快

2、速成形制造系统（RPMS）。1998年在我国上海举行的第七届国际模具技术和设备展览会上，美国、日本、德国、新加坡等国都展出了RPM设备。目前全世界已有2000多台RPM系统投入使用。我国RPM技术的研究始于1991年。清华大学、西安交通大学、华中科技大学、南京航空航天大学等高校和北京隆源RPM公司、广州中望商业机器有限公司等都在RPM的研究与应用方面取得了显著成果。清华大学现已开发出“M-RPMS-II”型多功能快速成形制造系统，这是我国自主知识产权的世界唯一拥有两种RPM工艺的系统。2、RPM技术的原理与特点（1）RPM技术的原理（2）RPM技术的内涵（3）RPM技术

3、的特点快速成形制造技术：是一种基于离散堆积成形思想的新型成形技术，是综合利用CAD技术、数控技术、激光加工技术和材料技术实现从零件设计到三维实体原型制造一体化的系统技术。2、RPM技术的原理与特点（1）RPM技术的原理RPM的成形流程图快速成形制造技术CAD建模分层切片层面信息处理层面加工与粘接层层堆积后处理根据每层轮廓信息，进行工艺规划，选择加工参数，自动生成数控代码清理零件表面，去除辅助支撑结构由CAD软件设计出所需零件的计算机三维曲面或实体模型将三维模型沿一定方向离散成一系列有序的二维层片成形机制造一系列层片并自动将它们联接起来，得到三维物理实体1.1快速成形制造

4、的主要方法选择性层片粘接（LOM）选择性激光烧结（SLS）熔融沉积成形（FDM）选择性液体固化（SLA）快速成形制造技术选择性液体固化的基本原理将激光聚集到液态光固化材料（如光固化树脂）表面逐点扫描，令其有规律地固化，由点到线到面，完成一个层面的建造。而后升降移动一个层片厚度的距离，重新覆盖一层液态材料，进行第二层扫描，再建造一个层面，第二层就牢固地粘贴到第一层上，由此层层迭加成为一个三维实体。选择性液体固化工艺(SLA)SLA工艺于1984年获美国专利，1988年美国3DSystem公司推出的商品化样机SLA—1，是世界上第一台快速原型技术成形机。立体光刻（SLA—S

5、tereoLithographyApparatus)又称立体印刷光成形激光印刷光固化立体造型SLA快速成型机SLA产品SLA工艺成形的产品特点鼠标外壳激光树脂原型照相机激光树脂原型SLA方法是目前快速成形技术领域中研究得最多最为成熟的方法。SLA工艺成形的零件精度较高，能达到0.1mm；产品透明美观，可直接做力学实验。但这种方法也有自身的局限性，比如需要支撑、树脂收缩导致精度下降、光固化树脂价格昂贵，有一定的毒性。选择性液体固化工艺(SLA)选择性层片粘接的基本原理采用激光或刀具对片材进行切割。首先切割出工艺边框和原型的边缘轮廓线，而后将不属于原型的材料切割成网格状。片

6、材表面事先涂覆上一层热熔胶。通过升降平台的移动和箔材的送给,并利用热压辊辗压将后铺的箔材与先前的层片粘接在一起，再切割出的层片。这样层层迭加后得到下一个块状物，最后将不属于原型的材料小块剥除，就获得所需的三维实体。选择性层片粘接（LOM）分层实体制造（(LaminatedObjectManufacturing--LOM)LOM工艺由美国Helisys公司于1986年研制成功。这种方法的代表是美国Helisys公司的LOM-1050和LOM-2030成形机，日本Kira公司的KSC-50成形机。选择性层片粘接工艺由于LOM工艺只须在片材上切割出零件截面的轮廓，而不用扫描整

7、个截面，因此工艺简单，成型速度快，易于制造大型零件；工艺过程中不存在材料相变，因此不易引起翘曲变形，零件的精度较高，激光切割为0.1mm，刀具切割为0.15mm；工件外框与截面轮廓之间的多余材料在加工中起到了支撑作用，所以LOM工艺无需加支撑；材料广泛，成本低，用纸制原料还有利于环保；力学性能差，只适合做外形检查。LOM产品的特点选择性层片粘接（LOM）LOM快速成型机LOM产品选择性激光烧结的基本原理SLS工艺是利用粉末状材料成形的。先在工作台上铺上一层有很好密实度和平整度的粉末，用高强度的CO2激光器在上面扫描出零件截面，有选择地将粉