快速成型与快速制模复习题.doc

1、快速成型制造工艺的全过程包括哪三个阶段？简述每个阶段的内容。答：（1）前处理。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。截面轮廓 的制作与截面轮廓的叠合（3）后处理。工件的剥离、后固化、修补、打磨、抛光和表面强化。2、光固化成型工艺过程原理图，请回答光固化成型工艺定义及过程答：定义：SLA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。原理：液槽中盛满液态光敏树脂，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，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，重复直至整个零件制造完毕过程：前处理。CAD三维造型，数据转换、摆放方位确定、施加支撑和切片分层原型制作。光固化成型 后处理。剥离，去除废料和支撑结构4、选择性激光烧结过程原理图，请回答选择性激光烧结定义及过程定义：SLS利用粉末材料，在激光照射下烧结的原理，在计算机控制下层层堆积成形。原理：铺粉辊将一层粉末材料平铺在已成形零件的上表面，并加热至恰好低于该粉末烧结点的某一温度。控制系统控制激光束按照该层的截面轮廓在粉层上扫描，使粉末的温度升至熔化点，进行烧结并与下面已成形的部分实现粘接。当一层截面烧结完后，工作台下降一个层的厚度，铺料辊又在上面铺上一层均匀密实的粉末，进行新一层截面的烧结，直至完成整个模型。过程：前处理。CAD造型，数据转换叠层加工。粉层激光烧结叠加后处理。渗蜡或渗树脂5、叠层实体制造过程原理图，请回答叠层实体制造定义及过程LOM原理：工作台上制作基底，工作台下降，送纸滚筒送进一个步距的纸材，工作台回升，热压滚筒滚压背面涂有热熔胶的纸材，将当前迭层与原来制作好的迭层或基底粘贴在一起，切片软件根据模型当前层面的轮廓控制激光器进行层面切割，逐层制作，当全部迭层制作完毕，再将多余废料去除。过程：前处理。STL文件切片处理 分层叠加：设置工艺参数，基底制作 ，原型制作 后处理: 余料去除，表面质量处理 ，提高强硬度处理 6、熔融沉积快速过程原理图，请回答熔融沉积快速定义及过程定义：FDM，将丝状的热熔性材料加热熔化，通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来原理：喷头可沿着X轴方向移动，而工作台则沿Y轴方向移动。如果热熔性材料的温度始终稍高于固化温度，而成型部分的温度稍低于固化温度，就能保证热熔性材料挤喷出喷嘴后，随即与前一层面熔结在一起。一个层面沉积完成后，工作台按预定的增量下降一个层的厚度，再继续熔喷沉积，直至完成整个实体造型。过程：前处理。建立三维模型，切片处理叠层加工：丝材加热熔融，逐层堆积成形，成形三维实体后处理：剥离支撑材料，制作后处理7、基于RP的快速模具制造方法一般分为哪两大类，分别举例说明其制造过程直接法。选择性激光烧结（SLS法）。 准备模具的三维CAD数据模型； 激光快速成形在粉末颗粒外面包覆粘接剂，制成覆膜金属。利用快速成形机激光加热，让覆膜金属熔化，使得金属颗粒之间相互粘接，完成第一个层面的加工。 逐层铺粉逐层烧结最后制造出三维实体的实物。去粉用毛刷轻轻去除多余的粉末。 去粘接剂 在快速成形机内成形后，接着就是脱脂（去粘接剂）的后处理，温度大 概在500。 烧结 在粘接剂去除后，温度进一步升高，达到700以上烧结，以提高工件的强度。 高温渗金属使得制件表面质量提高，同时填充由于粘接剂的蒸发而留下的空隙。 冷却最后冷却的产品就是注塑模。 间接法。硅橡胶制模法。以原型为样件，将液体硅胶按照快速成形母模的分型线依次浇铸，等到固化好后，再去掉母模，形成硅橡胶模。9、LOM原材料有哪些以及对其要求？薄型材料（纸、塑料）、粘接剂（胶）以及涂布工艺。 1）纸的要求(1)抗湿好(2)良好的侵润性(3)抗拉强度好(4)收缩率小(5)剥离性好 2）胶的要求：(1)良好的热熔稳定性；(2)物理和化学稳定性；(3)有好的涂挂性及黏结性；(4)有足够的黏结强度；(5)良好的废料剥离分离性能10、RP技术在前处理阶段主要工作有哪些？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。11、SLS工艺制备金属产品的过程？间接：一：SLS原型件（“绿件”）的制作。二：粉末烧结件（“褐件”）的制作。三：金属溶渗后处理CAD模型，分层切片，激光烧结，快速制造原型零件，二次烧结，三次烧结，金属熔渗，金属件直接：CAD模型，分层切片，激光烧结，快速制造原型零件，金属件12、快速成形技术的概念答：基于离散-堆积成形原理,使用RP技术,利用快速成型设备及自下而上分层堆积的工艺,由CAD模型直接驱动,形成3D实体的技术。13、逆向工程是什么？以产品及设备的实物、软件或影像等作为研究对象，反求出初始的设计意图，包括形状、材料、工艺、强度等诸多方面。14、STL格式文件及其规则STL数据格式的实质是用许多细小的空间三角形面来逼近还原CAD实体模型，STL文件记载了组成STL实体模型的所有三角形面，它有二进制和文本文件两种形式。（1）取向规则。STL文件中的每个小三角形面都是由三条边组成的，而且具有方向性。（2）点点规规。每个三角形必须也只能跟与它相邻的三角形共享两个点（3）取值规则。STL文件中所有的顶点坐标必须是正的，零和负数是错的。（4）合法实体规则。STL文件不得违反合法实体规则17、快速成形的主要切片形式STL切片和直接切片。 19、四种常用快速成形方式及其所用的成形材料光固化成型：光敏树脂。1）、固化快2）、不需要加热就能固化3）、可以很容易制成液态形态4）、可以实现自动化操作选择性激光烧结：粉末材料（金属粉末或非金属粉末）叠层实体制造：薄型材料（纸、塑料）、粘接剂（胶）以及涂布工艺。(1)抗湿好(2)良好的侵润性(3)抗拉强度好(4)收缩率小(5)剥离性好熔融沉积：热塑性材料如塑料、尼龙、橡胶、蜡等（1）粘度低，流动性好（2）熔融温度低（3）收缩率小（4）粘接性高20、几种快速成形工艺中常用激光器的类型光固化成型：氦镉激光器，氩离子激光器，紫外激光选择性激光烧结 SLS：co2激光器叠层实体成形：co2激光器21、LOM涂布工艺提高原型的性能和便于表面打磨，对原型进行表面涂覆环氧树脂表面涂覆的好处有：（1）提高强度；（2）提高耐热性；（3）改进抗湿性；（4）延长原型的寿命；（5）易于表面打磨等处理； （6）经涂覆处理后，原型可更好地用于装配和功能检验。 实现良好的密封，提高原型的强度和抗热抗湿性涂布工艺包括涂布形状和涂布厚度. 涂布形状指采用均匀涂布和不均匀涂布，涂布厚度指在纸上涂多少厚度的胶22、TDP工艺的结构、原理23、快速成形方向的选择主要考虑哪些因素模型的成型方向对工件品质（尺寸精度、表面粗糙度、强度等）、材料成本和制作时间产生很大的影响。不易控制工件Z方向的翘曲变形等原因，工件的X-Y方向的尺寸精度比Z方向的更易保证，应该将精度要求较高的轮廓尽可能放置在X-Y平面。 24、硅胶模及其制作方法以原型为样件，将液体硅胶按照快速成形母模的分型线依次浇铸，等到固化好后，再去掉母模，形成硅橡胶模。前处理，分型面、模框制作，导入硅胶，真空脱泡，分开硅胶模，取出原型，硅胶模合模，计算，真空浇注，取出零件，去除浇冒口25、如图所示，图中零件为塑料零件，请利用你所学快速制造模具知识，设计出能生产该零件的快速模具，写出该快速模具制造的工艺过程。硅胶模首先制作母样。然后在母样的一端粘接上浇口材料。 将硅胶与固化剂进行混合搅拌，放到真空机内预排气。把硅胶将围框内的母样全部淹没，并保证浇注上平面处型腔也有足够的壁厚,尽量抽去混入硅胶模具中的空气。 、固化后，将硅胶模具从浇注框中取出。沿浇口处将硅胶模切开，形成两块半模，并取出母型。将两半模对合在一起即成为一副硅胶模具。 打开硅胶模具，对型腔清洗。然后将两半模对合，并在两边垫上垫板后将硅胶模紧固在一起。 对树脂和固化剂进行计量，置于真空装置中进行抽气。再进行混合搅拌。插上漏斗，将混合料在真空中浇入硅胶模中。 在停止减压排气作业后，由室内大气压将树脂挤入型腔中。然后等待其在室温下完全固化。从硅胶取出塑件后，去除浇口废料。进行精加工。SLA成形系统由激光器、XY运动装置、液槽、升降台、刮刀和控制软件组成。SLA250LOM激光器，热压棍，可升降工作台，数字控制系统和数字软件LOM-1015SLS成形机主要由激光烧结系统、粉末供给系统、升温系统、可升降工作台、和计算机控制系统组成。Sinterstation 2000FDM硬件系统,软件系统,供料系统 FDM1650快速制模方法有软模（soft tooling）、过渡模具（bridge tooling）和硬模（hard tooling）SLSSls优点：可直接制作金属制品，可采用多种材料，制造工艺比较简单 ，无需支撑结构，材料利用率高缺点：原型表面粗糙，烧结过程挥发异味 ，需要比较复杂的辅助工艺 Lom优点：较高的硬度和较好的机械性能，无须后固化处理 ，无须设计和制作支撑结构 成