湖南华曙高科及SLS快速成型技术介绍.ppt

SLS）技术介绍SLS激光快速成型服务QQ:2318719501,01,湖南华曙高科技有限责任公司简介,3,公司情况简介,华曙高科于2009年12月落户湖南大学科技园。公司目前主要从事快速制造产品服务以及快速制造所需粉末材料的研发及生产业务。公司也是湖南省内第一家专门从事快速成型业务及唯一一家拥有目前国际上最先进快速成型系统的公司。目前大部分生产及试验设备已经基本到位，特别是从美国3DSystems公司进口的一套SLS快速制造系统已投入生产。公司的在材料研发方面也已取得实质性进展，近期内将完成粉末材料样品的试制工作，计划在未来取代进口粉末材料，大大降低生产成本。,4,公司设备情况,国际上最先进SLS激光快速成型系统，该系统采用高分子粉末材料激光烧结成型技术，可以快速、便捷、精确的完成客户产品的生产制造工作。完整的材料生产测试生产线，其中包括全各种粉末材料制造设备，以及精密材料力学、热学指标测量设备等等。可以完成高分子材料从生产制造、材料性能测试以及产品性能测试的一系列工作。,5,公司人才队伍,华曙高科拥有一支高素质人才队伍，公司集合了多名在快速制造、高分子材料、计算机软件以及机械制造行业拥有丰富经验的专家及海外留学归国人员。其中公司首席执行官及技术总监由美籍归国科学家许小曙博士担任。其中许小曙博士作为湖南省“百人计划”重点引进的人才，曾先后在全球最大的快速制造系统生产商3DSystems公司及全球最大的快速制造服务提供商SolidConcepts公司担任技术总监，在材料科学、机械工程、计算机及数学等多学科拥有丰富的学术背景及行业实践经验。在业内也被誉为“SLS技术之父”。目前许博士仍担任3DSystems公司及SolidConcepts公司的资深技术顾问，一直领导SLS技术的更新换代。,6,第一阶段：近期内主要为国内客户提供快速制造产品生产服务业务，完成快速制造所需粉末材料的国产化工作，进军海外粉末材料市场。第二阶段：在23年内完成快速制造系统的研制工作，产品质量达到国际一流水平。在生产标配快速制造系统的同时，也可以根据客户需求为其打造特殊规格的快速制造系统。形成原材料研发生产、提供快速制造产品服务以及快速制造系统研发生产的完整产业链。第三阶段：与国内外知名院校形成产学研紧密结合的合作模式，带动相关专业学科的形成及发展。在湖南形成国际一流的数字化制造基地，带动包括材料、激光、软件等在内的多个周边产业的发展，大力提升湖南制造业水平。,发展战略,02,选择性粉末激光烧结（SLS）技术介绍,8,什么是SLS分层制造技术,SLS分层制造技术是一项20世纪90年代由工业发达国家率先开发的新技术；其主要技术特征是成型的快捷性，能自动、快捷、精确地将设计思想转变成一定功能的产品原型或直接制造零部件；该项技术不仅能缩短产品研制开发周期，减少产品研制开发费用，而且对迅速响应市场需求，提高企业核心竞争力具有重要作用。,9,什么是SLS分层制造（续）,通过使用分层制造技术，可以减少传统制造过程中的步骤,10,SLS分层制造技术的工作原理,SLS工作原理粉末材料选择性烧结采用二氧化碳激光器对粉末材料（塑料粉、陶瓷与粘结剂的混合粉、金属与粘结剂的混合粉等）进行选择性烧结，是一种由离散点一层层对集成三维实体的工艺方法。在开始加工之前，先将充有氮气的工作室升温，并保持在粉末的熔点以下。成型时，送料筒上升，铺粉滚筒移动，先在工作平台上铺一层粉末材料，然后激光束在计算机控制下按照截面轮廓对实心部分所在的粉末进行烧结，使粉末溶化继而形成一层固体轮廓。第一层烧结完成后，工作台下降一截面层的高度，在铺上一层粉末，进行下一层烧结，如此循环，形成三维的原型零件。,11,SLS分层制造技术的工作原理（续）,SLS工作原理粉末材料选择性烧结采用二氧化碳激光器对粉末材料（塑料粉、陶瓷与粘结剂的混合粉、金属与粘结剂的混合粉等）进行选择性烧结，是一种由离散点一层层对集成三维实体的工艺方法。在开始加工之前，先将充有氮气的工作室升温，并保持在粉末的熔点以下。成型时，送料筒上升，铺粉滚筒移动，先在工作平台上铺一层粉末材料，然后激光束在计算机控制下按照截面轮廓对实心部分所在的粉末进行烧结，使粉末溶化继而形成一层固体轮廓。第一层烧结完成后，工作台下降一截面层的高度，在铺上一层粉末，进行下一层烧结，如此循环，形成三维的原型零件。,12,SLS分层制造技术的工作原理,SLS工作原理粉末材料选择性烧结采用二氧化碳激光器对粉末材料（塑料粉、陶瓷与粘结剂的混合粉、金属与粘结剂的混合粉等）进行选择性烧结，是一种由离散点一层层对集成三维实体的工艺方法。在开始加工之前，先将充有氮气的工作室升温，并保持在粉末的熔点以下。成型时，送料筒上升，铺粉滚筒移动，先在工作平台上铺一层粉末材料，然后激光束在计算机控制下按照截面轮廓对实心部分所在的粉末进行烧结，使粉末溶化继而形成一层固体轮廓。第一层烧结完成后，工作台下降一截面层的高度，在铺上一层粉末，进行下一层烧结，如此循环，形成三维的原型零件。,13,SLS分层制造的优势成本,在小批量生产中，运用SLS分层制造技术较传统工艺及其他快速成型技术相比具有明显的成本优势；根据国外专业机构估算（如上图所示），在产品复杂程度一般时，生产1,4000件以下数量产品，分层制造技术明显具有成本优势。随着产品复杂程度的上升，分层制造技术的成本优势将会更加明显。,14,SLS分层制造的优势应用范围,近年来，随着材料技术的不断进步以及生产工艺的提高，SLS技术水品增长尤为明显，应用领域也越来越广泛，较其他快速成型技术相比具有一定的优势，SLS技术不但在快速成型打样方面具有明显的优势，而且可以应用于最终产品的生产（如下图）。SLS技术很重要的一个优点即：既适合于产品设计的可视化表现和制作功能测试零件，又可用于中小批量产品的直接生产。,15,SLS分层制造的优势便捷性、时间等,由于不需要通过模具生产，所以利用分层制造技术生产的产品可以直接通过修改CAD文件，而对最终的产品进行改动。由于生产过程中没有了制模的过程，因此产品的生产周期被大大的缩短。设计人员可以有更为开阔的空间对产品进行设计，而无须考虑制作过程。,16,SLS技术的生产流程,第一步：采用通用的三维设计软件设计待制造件文件,第二步：文件导入激光分层制造机中，并排在立体不重合的空间内,第三步：激光机装好粉料，启动制造程序,第四步：15小时后，取出成品，并后期处理。（抛光、上色等）,17,SLS技术使用材料,SLS技术在国外的各行业中的应用发展迅猛，由于市场需求的日益变化，用于SLS相关的材料技术也发生着日新月异的变化。目前国外在实际生产过程中主要使用的材料包括：尼龙11、尼龙12、陶瓷、蜡以及根据不同需求对以上材料进行了改性的材料。如添加铝粉使材料具有一定的金属性及效果；添加纤维材料增加材料的硬度等。近一两年，随着SLS分层制造系统的不断优化改善，金属材料的使用越来越广泛，特别是在欧洲及美国等地区。利用金属材料不但能制作小批量的最终零部件产品，还能直接制造模具，用于大批量的生产。,18,SLS技术应用领域,SLS技术适用于现代制造业的各个领域，尤其在以下过程中优势明显：快速样品制造复杂产品制造中小批量产品生产个性化产品制造铸芯的生产,19,SLS技术目前在国外所应用行业,SLS市场按行业划分情况:汽车及其零部件制造航空航天重型机械制造医疗器械电子消费品动漫、玩具产业，等,20,SLS技术在国内外应用的现状,国外现状目前SLS技术在国际上处于起步的阶段，市场远未饱和，发展迅速。原材料开发、设备生产、产品服务的产业链刚刚形成。例如：美国Caterpillar重型机械车门、仪表板等