快速成型技术概述课件

1、快速成型技术主讲：Email:jinkaijia 快速成型技术一、概述1、现代制造业 在需求不断向多样化，高质量高性能，低成本发展的今天，面对日趋激烈的市场竞争，制造业的经营战略，从5060年代的“规模效益第一”和7080年代的“价格竞争第一”转变为90年代的“市场响应速度第一”，时间因素被提到了首要地位 快速成型技术快速成型技术2、快速成型的原理 20世纪80年代末、90年代初发展起来的快速成型（Rapid Prototyping&Manu facturing：RP）技术，突破了传统的加工模式，是近20年制造技术领域的一次重大突破。 它是在计算机控制与管理下根据零件CAD模型，采用材料精确堆

2、积(由点堆积成面，由面堆积成三维实体)的方法制造原型或零件的技术，是一种基于离散/堆积成型原理的新型制造方法。 快速成型技术2.1成型方式的分类去除成型（Dislodge Forming）添加成型（Additive Forming）受迫成型（Forced Forming）生长成型(Growth Forming)快速成型技术去除成型受迫成型添加成型材料利用率产生切屑，材料利用率低产生工艺废料，如浇冒口，飞边等材料利用率高，大多数工艺可达100产品精度与性能通常为最终成型，精度高多用于毛坯制造，属净成型或近净成型范畴属于净成型范畴，精度较好可制造零件的复杂程度受刀具或模具等的形状限制，无法制造太复

3、杂的曲面和异形深孔等受模具等工具的形状限制，无法制造太复杂的曲面可制造任意复杂形状的零件快速成型技术2.2快速成型技术的原理快速成型属于添加成型，属于离散/堆积成型。先由CAD软件设计出所需件的计算机三维曲面或实体模型；然后据工艺要求，其将按一定厚度进行分层，把原来的三维电子模型变成二维平面信息(截面形状)；再将分层后的二维信息生成数控代码，以平面加工方式有顺序地连续加工出每个薄层模型并使它们自动粘接而成型。 快速成型技术快速成型的工艺过程1）产品三维模型的构建2）三维模型的近似处理3）三维模型的切片处理4）成型加工5）成型零件的后处理快速成型技术(4) 高度柔性 仅需改变CAD模型，重新调整

4、和设置参数即可生产出不同形状的零件模型。(5) 材料的广泛性 快速成型技术可以制造树脂类、塑料类原型，还可以制造出纸类、石蜡类、复合材料以及金属材料和陶瓷材料的原型。快速成型技术快速成型技术的分类RP技术可分为两大类：基于激光或其它光源的成型技术，如：立体光造型（Stereo lithography：SL）、迭层实体制造（Laminated Object Manufacturing：LOM）、选择性激光烧结（Selected Laser Sintering：SLS）、形状沉积制造（Shape Deposition Manufacturing：SDM）等；基于喷射的成型技术，如：熔融沉积制造（F

5、used Deposition Modeling：FDM）、三维打印制造（Three Dimensional Printing：3DP）等。 快速成型技术(1) SLA光固化立体造型(SLA-Stereolithography Apparatus)也称光造型或立体光刻 该技术以光敏树脂为原料，计算机控制下的紫外激光按预定零件各分层截面的轮廓为轨迹逐点扫描，使被扫描区的树脂薄层产生光聚合反应，从而型成零件的一个薄层截面。当一层固化完毕，移动工作台，在原先固化子的树脂表面再敖上一层新新的液态树脂以便进行下层扫描固化。新固化的一层牢固地粘合地层上，如此重复至整个零件原型制造完毕。快速成型技术(2)

6、分层实体制造(LOM-laminated Object Manufacturing)叠层实体制造 LOM工艺将单面涂有热溶胶的纸片通过加热辊加热粘接在一起。位于上方的激光器按照C AD分层模型所获数据，用激光束将纸切割成所制零件的内外轮廓，然后新的一层纸再叠加在上面通过热压装置和下面已切割层粘合在一起，激光束再次切割，这样反复逐层切割、粘合、切割，直至整个零件模型制作完成。快速成型技术(3) 选择性激光烧结(SLS-Selected Laser Sintering) 在工作台上均匀铺上一层很薄(100-200)的粉末在计算机控制下按照零件分层轮廓有选择性地进行烧结，一层完成后再进行下一层烧结。

7、全部烧结后去掉多余的粉末，再进行打磨、烘干等处理便获得零件。目前成熟的工艺材料为蜡粉及塑料粉，用金属粉或陶瓷粉进行粘结或烧结的工艺还正在实验阶段。快速成型技术(4)3DP(Three Dimension Printing)三维印刷工艺采用粉末材料成型，通过喷头用粘结剂将零件的截面“印刷”在材料粉末上面。快速成型技术几种典型的快速成型工艺的比较 快速成型技术3、快速成型技术的国内外研究现状3.1研究现状 清华大学主要研究RP方面的现代成型学理论、SSM（Slicing Solid Manufacturing）、FDM工艺，并开展了基于SL工艺的金属模具的研究；华中科技大学研究LOM工艺，推出了HRP系列成型机和成型材料；西安交通大学开发出LPS和CPS系列的光固化成型系统及相应树脂，CPS系统采用紫外灯为光源，成型精度0.2mm 快速成型技术3.3快速成型技术的