《机械产品三维创新》-项目九 虎钳零件的3D打印

9.1

虎钳3D打印预处理3D打印技术（3DPrinting）有多个称呼，学术上称之为快速成型技术（RapidPrototypingManufacturing，简称RPM），3D打印技术从制造工艺的技术上划分叫增材制造（AdditiveManufacturing，简称AM）。它是一种以3D设计模型文件为基础，运用不同的打印技术、方法，使用特定材料，通过逐层堆叠、叠加的方式来制造物体的技术。什么是3D打印技术？注意区分：“3D打印”与“3D打印机”3D打印多代表工艺技术3D打印机指硬件设备现代3D打印机3D打印原理是依据计算机设计的三维模型（设计软件可以是Creo、SolidWorks、UG等，也可以是通过逆向工程获得的计算机模型），将复杂的三维实体模型“切”成设定厚度的一系列片层，从而变为简单的二维图形，逐层加工，层叠增长。CAD模型堆积成型产品

三维二维三维9.1

虎钳3D打印预处理

3D打印技术变“减材”加工为“立体打印”3D打印技术特点：将三维实体变为二维平面，降低制造复杂度9.1

虎钳3D打印预处理特别适合复杂结构、个性化制造及创新构思的快速验证

3D打印技术具有成形材料广、零件性能优的突出特点9.1

虎钳3D打印预处理拓展产品创意与创新空间、无需任何夹具，设计和制造一体化在零部件的设计上可以采用最优的结构设计，无需考虑加工问题，解决了传统的航空航天、船舶、汽车等动力装备高端复杂精细结构零件的制造难题。9.1

虎钳3D打印预处理极大降低产品研发创新成本，缩短创新研发周期，提高新产品投产的一次成功率六缸发动机缸盖传统铸造工装模具设计制造周期长达几个月，3D打印只需要一周便可制成9.1

虎钳3D打印预处理提高了难加工材料的可加工性，拓展了工程应用领域

3D打印制造技术促进绿色制造模式

航空发动机复杂关键零部件生物材料人体器官修复体非接触和无压力成形、近净成形能耗低、节约材料、污染物排放少；可将内部设计成网状结构替代实心，减少材料使用，降低制造时间和能源消耗。9.1

虎钳3D打印预处理3D打印技术分类：光固化成形（StereoLithographyApparatus，简称SLA）采用激光一点点照射光固化液态树脂使之固化的方法成形，是当前应用最广泛的一种高精度成形工艺。成型原理：光照成型材料：光敏树脂（成本高）截层厚度：0.04-0.07mm可控精度：0.1mm优缺点：表面质量好，精度较高；应用于小件；需要支撑结构；材料有污染9.1

虎钳3D打印预处理薄材叠层制作（LaminatedObjectManufactur-ing，简称LOM）采用激光切割箔材，箔材之间靠热熔胶在热压辊的压力和传热作用下融化并实现粘接，一层层叠加制造原型。成型原理：激光切割成型材料：金属箔、纸截层厚度：0.07-0.15mm可控精度：与切割材质有关优缺点：适合大中型制件；成型速度快；精度不高；材料浪费；废料清理困难；9.1

虎钳3D打印预处理选择性激光烧结（SelectiveLaserSintering，简称SLS）采用激光逐点烧结粉末材料，使包覆于粉末材料外的固体粘接剂或粉末材料本身熔融实现材料的粘接。成型原理：激光烧结成型材料：陶瓷、金属粉末等截层厚度：0.1-0.2mm优缺点：材料使用广；适合中小型制件；成型效率低；后处理复杂9.1

虎钳3D打印预处理熔丝沉积成形（FusedDepositionModeling，简称FDM）采用丝状热塑性成型材料，连续地送入喷头后在其中加热熔融并挤出喷嘴，逐步堆积成形。成型原理：激光热熔成型材料：塑料丝（成本低）截层厚度：0.025-0.76mm优缺点：成形材料广泛；成形过程对环境无污染；容易制成桌面化和工业化RP系统；9.1

虎钳3D打印预处理9.2虎钳3D打印与组装在3D打印时，首先设计出所需零件的计算机三维模型（数字模型、CAD模型），然后根据工艺要求，按照一定的规律将该模型离散为一系列有序的单元，通常在Z向将其按一定厚度进行离散（习惯称为分层），把原来的三维CAD模型变成一系列的层片；再根据每个层片的轮廓信息，输入加工参数，自动生成数控代码：最后由成形机成形一系列层片并自动将它们联接起来，得到一个三维物理实体。3D打印流程：3D打印过程（操作）：1.利用Creo5.0软件创建需要打印的零件（本例为虎钳零件装配）9.2虎钳3D打印与组装2.将创建的零件另存为.stl文件，然后用HORI3DPrinterSoftware软件进行切片处