3D打印技术及应用-课件 2.7 典型3D打印技术-分层实体制造(LOM)技术

3DPrintingTechnologyAndApplication3D打印技术及应用典型3D打印技术分层实体制造(LOM)技术前期课程回顾（1）技术成熟1.SLA技术的优点有哪些？提问：2.SLA技术的材料需要满足的关键要求有哪些？（2）制造效率高（3）复杂结构制造能力强（4）模型可视化（5）试样研制方便（6）可自动化与远程操作（1）低粘度（2）高光敏性与快速固化（3）最小化固化形变（4）优良的耐溶剂性能

和高机械强度（5）低毒性LOM技术02分层实体制造(LOM)技术的工艺过程01分层实体制造(LOM)技术的工艺原理及特点03分层实体制造(LOM)技术的适用材料04分层实体制造(LOM)技术的应用及发展分层实体制造(LOM)技术工艺原理及特点01Theprincipleandcharacteristicsoflayeredphysicalmanufacturing(LOM)technology分层实体制造技术主要采用片材作为原材料，如纸片、塑料薄膜或复合材料等。其成型原理大致如下图所示，首先，激光切割设备和定位系统根据预先定义的横截面数据对片材进行精准切割，制造出与横截面轮廓一致的形状。该片材的背面涂覆有热熔胶且进行了特殊处理，以便于后续步骤。随后，供料和回收系统移除用过的材料，并放置新的片材。利用热黏压装置，新层片材被碾压，使其与之前的层牢固粘合。通过重复这一过程，逐层粘合和切割，逐步构建出预定的三维工件。分层实体制造(LOM)技术的工艺原理PrincipleofLayeredSolidManufacturing(LOM)TechnologyProcess（1）LOM打印技术的优点成型速度快由于LOM本质上不属于增材制造，只需用激光切割出物体轮廓，因此成型速度较快，常用于制作内部结构简单的大型零部件。01模型精度高可以进行彩色打印，打印过程中产生的翘曲变形极小。02耐高温原型能承受高达200℃的温度，具有较好的硬度和力学性能。03无需支撑结构打印时无需设计和制作支撑结构，可以直接进行切削加工。04成本较低原材料成本低廉，适用于生产大尺寸零部件。05分层实体制造(LOM)技术的工艺特点CharacteristicsofLayeredSolidManufacturing(LOM)TechnologyProcess（2）LOM打印技术的缺点01成型件的抗拉强度和弹性较差。材料具有局限性02打印过程涉及激光消耗，且需要专业的实验室环境。维护成本高03打印完成后需要手工去除废料，不适合构建内部结构复杂的零部件。复杂的后处理04原型易吸水膨胀，需要进行防潮处理。抗潮性差05Z轴精度受材质和胶水层厚影响，打印成品表面可能出现阶梯纹理，需要额外的表面打磨处理。需要额外做表面处理分层实体制造(LOM)技术的工艺特点CharacteristicsofLayeredSolidManufacturing(LOM)TechnologyProcess分层实体制造(LOM)技术工艺过程02Layeredphysicalmanufacturing(LOM)technologyprocess开始三维CAD模型构建近似处理与网格划分模型数据切片打印加工成型后处理结束LOM工艺流程图LOM（分层实体制造）设备的打印工艺流程具体包括以下几个步骤：（1）利用进料辊将片材引入工作台，完成填料操作。（2）使用热压辊加热并融化片材，使其与上一层材料紧密黏结。（3）按照切片数据确定的轮廓，使用激光或刀具进行精确切割。（4）打印平台下降一个层厚的高度，出料辊和进料辊协同作用，移除残余材料并引入新材料，然后重复整个打印过程，直至物体打印完成。（5）完成打印后，将成型件从平台移除，并进行打磨、密封等后续处理。分层实体制造(LOM)技术整个加工流程，从构模到最终成型过程如右图所示。分层实体制造(LOM)技术的工艺过程LayeredSolidManufacturing(LOM)TechnologyProcess分层实体制造(LOM)技术适用材料03Materialsforlayeredphysicalmanufacturing(LOM)technology分层实体制造（LOM）技术涉及三大核心元素：薄层材料、黏结剂及涂布工艺。

这种技术主要使用纸材作为薄层材料，而热熔胶则作为常见的黏结剂。涂布工艺主要分为均匀式和非均匀式两种类型。均匀式涂布通常使用狭缝式刮板进行，而非均匀式涂布则可能采用条纹式或颗粒式。易打磨剥离性能好收缩率小抗拉强度良好的润滑性抗湿性纸的性能稳定性表面光滑分层实体制造(LOM)技术的适用材料MaterialssuitableforLayeredSolidManufacturing(LOM)technology分层实体制造(LOM)技术应用及发展04Applicationanddevelopmentoflayeredphysicalmanufacturing(LOM)technology分层实体制造(LOM)技术的应用及发展ApplicationandDevelopmentofLayeredEntityManufacturing(LOM)Technology随着汽车行业的快速发展，新车型的迭代频率不断加快，这对汽车零部件的设计提出了更高的要求。其中，汽车车灯设计不仅需要内部结构满足装配和功能需求，外观设计也必须和车体外形完美融合。这给专业生产厂家带来了极大的挑战。1.分层实体制造技术的应用（1）分层实体制造技术在模具行业的应用1.分层实体制造技术的应用在传统工艺中，制作机床操作手柄的铸铁件所需的木模通常由人工完成，这不仅费时而且难以保证精度。随着CAD/CAM技术的发展与普及，复杂曲面的手柄设计可以直接在软件平台上完成。利用分层实体制造（LOM）等快速成型技术，可以从CAD模型直接高精度且迅速地制作出用于砂型铸造的木模，这大大克服了传统方法的限制和困难。（2）分层立体制造技术在砂型铸造行业的应用分层实体制造(LOM)技术的应用及发展ApplicationandDevelopmentofLayeredEntityManufacturing(LOM)Technology1.分层实体制造技术的应用在全球制鞋业竞争日益加剧的背景下，美国WolverineWorldWide公司在国际及美国市场上一直保持强劲的销售动力。该公司能够持续快速更新鞋款，并始终向顾客提供高质量产品的秘诀之一在于采用了PowerSHAPE软件和美国Helysis公司提供的分层实体制造技术。（3）分层实体制造技术在制鞋业中的应用分层实体制造(LOM)技术的应用及发展ApplicationandDevelopmentofLayeredEntityManufacturing(LOM)Technology2.分层实体制造技术的发展分层实体制造技术的发展前景主要集中在以下三个方向：材料多元化、精度提高以及节能环保。（1）材料多元化：当前，分层实体制造技术主要使用纸材料，通过热压黏合技术进行层层粘合。尽管已经开始引入金属片材、陶瓷片材、塑料薄膜和复合材料片材，但这些材料依然依赖于热熔胶进行黏结，这在一定程度上限制了制件的力学性能。未来的发展趋势将是实现更广泛的材料使用，例如，直接将塑料片材或金属片材进行压合而无需热熔胶，从而大幅提升制件的机械性能。分层实体制造(LOM)技术的应用及发展ApplicationandDevelopmentofLayeredEntityManufacturing(LOM)Technology2.分层实体制造技术的发展分层实体制造技术的发展前景主要集中在以下三个方向：材料多元化、精度提高以及节能环保。（2）高精度化：目前的设备加工精度主要受到材料层厚的制约，通常每层的厚度由片材本身决定，这对成品的精度影响甚大，造成表面出现阶梯状纹理，精度达到±0.10mm。随着各行业对制造精度需求的提升，分层实体制造技术亟需进一步提高加工精度，减少层厚带来的影响，以满足更严格的制造标准。分层实体制造(LOM)技术的应用及发展ApplicationandDevelopmentofLayeredEntityManufacturing(LOM)Technology2.分层实体制造技术的发展分层实体制造技术的发展前景主要集中在以下三个方向：材料多元化、精度提高以及节能环保。（3）节能环保：虽然目前技术主要使用纸材料附带热熔胶，这种方法的环保性较差。因此，未来的研究和开发也必须着重考虑环保因素，例如开发可回收或生物降解的材料，以降低制造过程中的环境影响，实现更加绿色的生产模式。分层实体制造(LOM)技术的