SLS分层制造技术介绍(2010.3).3%29.ppt

SLS激光快速成型服务QQ:2318719501长沙国家高新技术产业开发区湖大科技园,目录,一、公司简介二、激光快速分层制造三、激光直接成型制作立体电路四、应用领域,一、公司简介,公司规模,华曙高科注册资金3000万元，是一家集科研、开发、生产和销售于一体的高新技术企业，主要从事最先进激光技术的塑胶、金属、陶瓷产品无模具智能制造、立体电路等领域的快速制造及快速制造所需材料的研发与生产业务。我公司在长沙麓谷国家高新技术产业开发区拥有一个3000平米左右的生产基地，在该基地拥有一批杰出的海归工程技术人才和高素质的经营团队，其中在国际工程界知名的激光分层制造技术专家美籍华人许小曙博士（湖南欧美同学会17位特聘理事之一、湖南百人计划首批专家之一）带领下，致力于最先进的激光塑胶、金属、陶瓷等材料研发和制造技术的研究与开发。目前我公司从美国3DSystems公司进口的SLS快速制造系统已正式投入生产运营。,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。,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。,二、激光快速分层制造,SLS分层制造技术简介,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。,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,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。,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。,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。,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。,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）,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。,三、激光直接成型制作立体电路,3D-MID“Threedimensionalmouldedinterconnectdeviceorelectronicassemblies”，中文直译就是三维模塑互连器件或电子组件，本文称呼为立体电路，是集机械支承、防护、封装与电气互连功能于一体的三维电路组件。塑料表面选择性沉积强抗剥离强度的耐高温的金属线一直困扰电子组装业，这个难题今天得以解决，使得立体电路产业开始崛起，国外有称为塑料电路板行业。正在开始产业化，国内开始引进设备和原料我们取得重要进展，自主开发了原料和工艺大型装备（激光机、多维贴片机）需要开发片机）需要开发,激光直接成型制作立体电路,激光直接成型制作立体电路优点,激光直接成型制作立体电路优点,激光直接成型（LDS）技术（原理）,激光敏感的有机金属化合物，引起物理化学变化，释放金属元素，表面粗化，增强附着力。,激光直接成型（LDS）技术原理（表面强的附着力）,四、应用领域,在汽车行业的应用,SLS技术已运用于国内外汽车行业中，特别是在前期研发和样车试制阶段，利用该技术给汽车厂商带来低成本、高效率以及便于修改的好处尤为明显。,在汽车行业的应用,在汽车行业的应用,目前在行业内运用SLS技术较多的领域包括：内饰及外饰件的设计及改型（如仪表台、仪表板、后视镜等塑胶件）、发动机中部分复杂异型部件设计（如进气管内腔构造、汽缸头等）、制作车身模型进行空气动力试验、直接制作汽车模具（如利用钢铜合金材料直接制作部分零部件的注塑模具等）等。,在汽车行业的应用,在国防军工中的应用,兵器设计、兵器的部件等，尤其是复杂构型、小批量、耐酸碱、耐侯的部件制造是本工艺优势。,在国防军工中的应用,在国防军工中的应用,在国防军工中的应用,在国防军工中的应用,在国防军工中的应用,在国防军工中的应用,在国防军工中的应用,大量列装的无人飞机、无人战车、无人机器人等都需要异形结构、轻质部件，这正是本工艺优势，如上述无人飞机中机翼，采用了不等密度特殊构型的塑胶件:,在航空和航天产品中的应用,在航空和航天产品中应用分几类：其一是外形验证，整机和零部件外形评估和测试、验证。其二是直接产品制造，例如照明灯具等，美国一些飞机中有30多个部件采用本工艺技术制造其三是精密熔模铸造的原型制造，采用精密浇铸工艺来制作部件前的原型，是采用本工艺来制造的。,在航空和航天产品中的应用,在航空和航天产品中的应用,在航空和航天产品中的应用,在工业制造辅助工具领域应用,工业产品门类很多，从安全帽到螺丝、紧固件、绝缘件、齿轮、管道、水暖器材、消防器材、电力、交通、银行器具、等等。本工艺优势是不用开模具制作精密的产品,对非标、小批量、紧急件的制作特别适合。,在工业制造辅助工具领域应用,在医疗器材、医疗治疗、人体器官中的应用,医疗仪器设备的开发和批量制造，采用本工艺节省了开发模具投入，并可以顺速推出产品：,在医疗器材、医疗治疗、人体器官中的应用,在医疗器材、医疗治疗、人体器官中的应用,在医疗器材、医疗治疗、人体器官中的应用,在动漫产业中应用,动漫产业设计中用到实体模型，既做设计