快速成形技术中材料成形性的研究进展

1、快速成形技术中材料成形性的研究进展摘 要：随着我国经济的不断开展，快速成形技术也得到了较大的开展空间。快速形成技术牵涉到了许多的学科，如电子、机械、光学等学科，本文主要就快速成形技术中，对材料成形性的研究进展简要的分析。关键词：快速成形技术；材料成形性；研究80年代末期，美国率先应用快速形成技术RP。由于计算机技术的快速开展，特别是cad技术的广泛应用，使得人们可以在设计零件中，直接获取零件中的三维数据。然后再利用分层切片的软件，将cad的模型改变成薄截面层，最后通过快速成形的设备将其生成三维实体零件。故此，这被公认为制作技术领域的一次重大开展与打破。一、RP的起源在20世界70年代后期，日本

2、的中川威雄运用了分层的技术，从而制造了金属冲裁模，紧接着美国的的一家公司3M公司和其他几家公司都相继提出了RP的概念。这成为了RP开展的一个重大打破，随后有关快速成形的概念以及技术等随之出现，从而促进了现代科学技术的开展，进而对整个世界的进步有着非常重要的作用。二、根本原理一立体光刻装置立体光刻装置是由美国一家公司最早推出的产品，其工作流程主要是先用CAD系统对零件进展三维造型设计，然后通过专门的切片软件将这个cad模型进展分层处理，将其变成很薄的横截面，接着用CAM软件来控制万向反射镜，按照截面的形状进展外表扫描，进而使得光敏树脂变成固化状态，从而形成整个实体零件，接着用升降台将零件托出液面

3、，然后再冲洗掉零件外表上的残留液体，对其进展烘干，这样就可以产消费品零件。二激光选区烧结激光选区烧结SLS是通过激光束流的方法对所产生的粉末进展加热，使之到达烧结的温度，最后就使得三维立体零件逐渐成形的方法。这种消费流程较之立体印刷相近，首先在工作台上进展操作，烧结一层底层，然后操作工作台分步下降，将粉末材料洒在底层的材料上，接着用滚筒将洒在底层的粉末滚平，继而压实，粉末材料的厚度与CAD中的切边厚度互相对应，通过激光扫描的方式来使得加热的粉末进展彼此的烧结。而没有被扫描的粉末仍旧存在，直到整个零件被烧结而出。三分层实体制造分层实体制造LOM是以CAD模型为根底，通过对切片的信息对箔材进展切割

4、，并且将每一层箔材粘接成一个零件，一个三维实体零件2。其工作流程首先是运用激光装置来进展切割，将箔材切成一个二维轮廓，随着工作台下降到一定的高度，通常是一个切片的高度，然后铺上箔材并用热压的方法使它们粘接在箔材上，激光再次切割，如此往复，直到整个零件的完成。四熔融沉积成形熔融沉积成形FDM是通过一种专利喷嘴，用液化器在计算机的控制下，使得材料逐渐的堆积在一起，每一层就仿佛一个切片，从底层自下而上生成零件的方法。五三维打印三维打印3DP与喷墨打印的工作原理相似，即用喷嘴在粉层喷洒液态粘接剂，然后继续铺粉并喷粘接剂，这样得到的三维形状后，继而采取高温烧结的方式，使它变成固化状态，进而得到材料。三、

5、材料的研究当今开展最快的材料成形技术是RPM技术，几乎是每年就会开展一种新的技术，目前已经有十几种工艺技术。立体光刻装置技术中较为常用原材料光敏树脂，其开发时的收缩系数较小、所以在当今世界成为一种开展趋势。而激光选区烧结技术最常用的材料有塑料、陶瓷、蜡等。分层实体制造技术的原材料有纸、塑料薄膜等，熔融沉积成形的材料是线材，三维打印技术的材料有陶瓷、塑料的粉体3。四、材料的成形性研究一成形的机理快速成形有着不同的方法，而每种方法又有各自独特的特点，并且材料的选用和形式也大不一样，所以导致了材料的成形机理也有着不同的特征。在SLA的工艺消费流程中，树脂材料的成形是通过线扫描的方式，进而导致其逐层固

6、化，各个部位之间的结合会影响整体材料的性能，此外，FDM工艺消费流程中，成形材料经过了从固态到液态的历程，出了喷嘴之后又会凝固成固相的形态。二材料的成形性在快速成形过程中，成形性就是材料适于加工难易程度并且可以从其中获得较为优质的性能的零件4。故此，材料的成形性与本质有着亲密的关系，而且与成形方法的构造形式有着严密的联络。成形材料的本质包含着各个方面，如材料的化学成分，还有材料的物理性质以及材料的使用状态等等。目前无论是在我国还是世界来看，都非常需要加强对这项技术的研究，与此同时，也非常迫切的需要成形的材料得到开发，使其可以商品化，进而走进社会各个领域，以此来满足工业化的需求，进而提升我们人们

7、的日常生活程度。三材料成形性的应用把先进的材料用于这个快速成形的研究是当前世界科学领域的一大课题，目前先进复合材料是研究最多的，这对复合材料的研究以及金属化合物的研究有着非常重要的影响，此外，其优点是可以根据详细所到达的功能和经济要求来进展设计。五、结语快速成形技术是新型开展起来的先进技术，在各个行业的应用还没有到达太过广泛的范围，然而随着现代计算机技术的高速开展、激光技术等学科也得到了一定程度上的进步，那么在科学领域中更大范围的应用这个技术已经不远了。所以我们要理解快速形成的技术，这对材料科学问题具有非常重要的意义，随着这项研究的深化开展，必然可以促使快速成形技术的不断开展，进而走入工业化的进程，与此同时新材料的研究又会促进科学技术的不断提升，进而为新材料的广泛应用打好了坚实的根底。参考文献：1沈以赴，陈文华，赵剑峰，余承业，谭永生，刘方军.快速成形技术中材料成形性的研究进展J.材料科学与工程，2001，04：90-96.2马永辉，刘亚娟，徐晋勇，篮毓胜.浅析快速原型制造技术的材料成形性J.装备制造技术，2021，01：153-156.3张安峰，李涤尘，卢秉恒.激光直接金属快速成形技术的研