快速成型试题

1 20 世纪 80 年代末期出现了快速成形技术 它涉及 CAD CAM 技术 数据处理技术 材料技 术 激光技术和计算机软件技术等 是各种高技术的综合 2 快速成形主要的成形工艺有四种 液态光敏聚合物选择性固化 SLA 薄型材料选择性切 割 LOM 粉末材料选择性激光烧结 SLS 丝状材料选择性熔融沉积 3 快速成形技术 数字原型技术和虚拟原型技术一起 都是产品创新和快速开发的重要手段 他们已成为先进制造技术群的重要组成部分 4 快速成形技术彻底摆脱了传统的 去除式 加工法 而采用全新的 添加式 加工法 5 快速成形不必采用传统的加工机床和模具 快速成形建立产品样品或模具的时间和成本中 有传统加工方法的 10 30 和 20 35 6 三维模型的构造 计算机在描述实体时常用的四种方法 构造实体几何法 CSG 边界表 达法 B rep 参量表达法 单元表达法 7 模型输出常用的文件格式有多种 常用的有 IGES HPGL STEP DXF STL 等 8 IGES 是大多数 CAD 系统采用的一种美国标准 可以支持不同文件格式间的转换 9 HPGL 是 HP 公司开发的一种用来控制自动绘图机的语言格式 它以被广泛地接受 成为一 项事项标准 这种表达格式的基本构成是描述图形的矢量 用 X 和 Y 坐标来表示矢量的起点 和终点 以及绘图笔相应的抬起或放下 一些快速成型系统也用 HPGL 来驱动它们的成形头 10 STEP 是一种正在逐步国际标准化的产品数据交换标准 目前 典型的 CAD 系统都能输出 STEP 格式文件 有些快速成形技术的研究者正试图借助 STEP 格式 不经 STL 格式的转换 直接对三维 CAD 模型进行切片处理 以便提高快速成形的精度 11 DXF 是用于 AutoCAD 输出的一种格式 12 STL 格式是快速成形系统经常采用的一种格式 13 常用的扫描机有传统的坐标测量机 激光扫描机 零件断层扫描机 CT 扫描机 磁共振 扫描机等 14 STL 文件格式的规则有 共定点规则 取向规则 取值规则 充满规则 15 迄今为止 在国际市场上出现了很多与逆向工程相关的 主要有 Imageware Geomagic Studio CopyCAD 和 RapidForm 四大软件 16 Geomagic Studio 主要包括 Quality Shape Wrape Decimate Capture 五个模块 17 RP 扫描填充方式发展到现在 主要有以下几种方式 单向扫描 多向扫描 十字网格扫 描 Z 字型扫描和沿截面轮廓偏置扫描等 18 快速成型的全过程包括三个阶段 前处理 自由成型 后处理 19 光固化成型工艺中用来刮去每层多余树脂的装置是 刮刀 20 用于 FDM 的支撑的类型为 水溶性支撑 和 易剥离性支撑 21 快速成型技术建立在 新材料技术 计算机技术 激光技术 和 数控技术 四大技 术之上的 22 叠层实体制造工艺涂布工艺包括 涂布形状 和 涂布厚度 叠层实体制造工艺常用激光器为 CO2 激光器 四种成型工艺不需要激光系统的是 FDM 四种成型工艺不需要支撑结构系统的是 SLS 光固化成型工艺树脂发生收缩的原因主要是 树脂固化收缩和热胀冷缩 就制备工件尺寸相比较 四种成型工艺制备尺寸最大的是 LOM SLS 周期长是因为有预热段和后冷却时间 SLA 过程有后固化工艺 后固化时间比 一次固化时间短 SLS 工作室的气氛一般为氧气气氛 SLS 在预热时 要将 材料加热到熔点以下 LOM 胶涂布到纸上时 涂布厚度厚一点效果会更好 FDM 中要将材料加热到其熔点以上 加热的设备主要是喷头 FDM 一般不需要 支撑结构 LOM 生产相同的产品速度比光固化速度要快 RP 技术比传 统的切削法好 主要原因是速度快 LOM 激光只起到加热的作用 1 SLA 原理是什么 原理是什么 SLA 原理是叠加原理 由三唯到二唯再回到三唯 2 LOM 原材料有哪些以及对其要求 原材料有哪些以及对其要求 叠层实体材料有薄型材料 纸 塑料 粘接剂 胶 以及涂布工艺 1 纸的要求 1 抗湿好 保证不会因时间长而吸水 从而保证热压过 程中不会因为水分的损失而产生变形 2 良好的侵润性 保证良好的涂胶能力 3 抗拉强度好 保证在加工过程中不被拉断 4 收缩率小 保证热压过程中不会因为水分的损失而产生变形 5 剥 离性好 容易打磨 稳定性好 2 胶的要求 1 良好的热熔稳定性 2 在反复的热熔 固化 条件下 具备好的物理和化学稳定性 3 熔融状态下与纸具有好的涂挂性及黏结性 4 与纸具 有足够的黏结强度 5 良好的废料剥离分离性能 3 RP 技术在前处理阶段主要工作有哪些 技术在前处理阶段主要工作有哪些 1 模型设计 在 CAD 造型软件中完成原型件的 几何建模 并将其转化成 STL 格式 2 模型切片 模型切片指用专用的分层软件对 STL 格 式文件进行分层处理 得到每一层的截面图形及有关的网格矢量数据 用于控制激光束的 轨迹 4 SLS 工艺制备金属产品的过程 工艺制备金属产品的过程 分为间接金属烧结和直接金属烧结 间接烧结原理 先用金属粉末和树脂粉末混合制得工件烧结 将其中的树脂粉末烧失 同时得到工件的原 形 这一过程一般称 RP 原形 为了提高强度 再次进行二次和三次烧结 再进行金属的 溶渗 得到金属工件 金属直接烧结法 将金属粉末直接高温烧结 烧结温度达到金属的 熔点 得到工件过程 5 分析 SLA LOM FDM SLS 质量及精度的影响因素以及解决的措施 从快速成型三 个过程讨论 首先是前处理 四大成型工艺前处理工作基本相似 模型建立和切片 影响精 度主要是切片 厚度越厚 叠加后工件侧面的台阶缺陷越明显 厚度越小 精度越高 中处理也就是叠加过程 SLA 树脂收缩及原因 树脂会发生收缩 导致零件成型过 程中产生的变形 翘曲 收缩原因 固化收缩和温度变化的热胀冷缩 机器误差 设备自 身精度所带来的误差 3 加工参数设置误差 激光功率 扫描速度 扫描间距设置误差 FDM 1 设备精度误差 由于设备自身有一定的加工范围以及其加工精度 对最后加工工件 有一定的误差 2 成型过程中的误差 不一致的约束 由于相临两层的轮廓有所不同 成 型轨迹也不同 每层都要受到相临层的约束 导致内应力 从而产生翘曲 成型功率控制不 恰当 功率过大 回导致刮破前一层 同时会烧纸 机器寿命也降低 过小 黏结不好 工艺参 数的不稳定 温度 压力 功率 速度的不稳定 导致层与层之间或同层不同位置成型状况的差异 从 而导致翘曲及或度不均匀 SLS 主要是激光的参数 1 激光功率密度和扫描速度 激光功率密度和扫描速度决定了激光能对粉末的加热温度和 时间 激光功率密度过大 扫描速度过小 则局部温度过高 导致粉末气化 烧结表面凹 凸不平 激光功率密度过小 扫描速度过大 则粉末烧结不充分甚至不能烧结 建立的制 件强度低或者不能成形 2 激光束扫描间距 激光束的扫描间距是指相邻激光扫描行之间 的距离 激光扫描间距和激光束半径的配合会影响激光烧结的质量 LOM 过程中参数影响 1 喷头起 停误差造成的缺陷 由于切片后的轮廓每一层都有许多 封闭的边界 每一个封闭的几何边界都存在起 停点 喷头的移动速度和丝材的进给速率必 须在喷头的起停点协调一致 否则就会造成材料的过剩和不足 正确的是 在喷头还未到 达终点时 丝材进给运动就停止 在背压的作用下 喷头仍在喷料 直至喷头到达终点 2 路 间缺陷 两种形式 一是在相邻的两个路间没