快速成型技術(shù)課件- 快速成型材料與設(shè)備

1、快速成型技術(shù)及應(yīng)用上次課內(nèi)容回憶1、FDM原理；2、 FDM設(shè)備組成和個(gè)組成的作用；3、 FDM成型過程；4、 FDM成型精度及控制方法；5、 FDM原材料有哪些及對(duì)其要求；6、 FDM成型特點(diǎn)。第三章 快速成型材料及設(shè)備第一節(jié)、快速成型材料第二節(jié)、快速成型設(shè)備第一節(jié)、快速成型材料快速成型材料有金屬、陶瓷、塑料等材料，從形態(tài)上有液態(tài)材料、薄層材料、粉末材料以及絲狀材料等。對(duì)材料總體性能要求：1、適應(yīng)逐層累加方式的快速成型建造模式；2、能快速實(shí)現(xiàn)層內(nèi)建造和層間連接；3、原形的精度和尺寸穩(wěn)定；4、原形的力學(xué)性能滿足實(shí)際要求；5、對(duì)環(huán)境無(wú)污染。一、光固化快速成型SLA材料光固化快速成型的材料為液態(tài)樹

2、脂，或稱為液態(tài)光敏樹脂，其具有以下特點(diǎn)：1、固化快，可以在幾秒鐘固化；2、不需要加熱就能固化；3、可以很容易制成液態(tài)形態(tài)；4、可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，提高生產(chǎn)效率。1、光固化快速成型材料特點(diǎn)：2、光固化成型材料的組成光敏樹脂主要有齊聚物、光引發(fā)劑、稀釋劑組成。齊聚物是光民樹脂的主體，是一種含有不飽和官能團(tuán)的基料，它的末段有可聚合的活性基團(tuán)，一旦有活性種，就可以繼續(xù)聚合長(zhǎng)大，一經(jīng)聚合，相對(duì)質(zhì)量上升極快，變成固體。光引發(fā)劑是激發(fā)光敏樹脂交聯(lián)反響的特殊基團(tuán)，當(dāng)受到光子作用時(shí)，會(huì)變成高度活性的自由基團(tuán)，作用于高分子聚合物，使其產(chǎn)生交聯(lián)反響，有線狀變成網(wǎng)狀，從而實(shí)現(xiàn)固化。稀釋劑是一種功能性單體，可以調(diào)節(jié)齊聚

3、物的粘度，也參加聚合反響。二、疊層實(shí)體快速成型LOM材料1、疊層實(shí)體材料組成：疊層實(shí)體材料有薄型材料紙、塑料、粘接劑膠以及涂布工藝。2、疊層實(shí)體材料的要求：1紙的要求：(1)抗?jié)窈?保證不會(huì)因時(shí)間長(zhǎng)而吸水,從而保證熱壓過程中不會(huì)因?yàn)樗值膿p失而產(chǎn)生變形(2)良好的侵潤(rùn)性,保證良好的涂膠能力(3)抗拉強(qiáng)度好,保證在加工過程中不被拉斷(4)收縮率小,保證熱壓過程中不會(huì)因?yàn)樗值膿p失而產(chǎn)生變形(5)剝離性好,容易打磨,穩(wěn)定性好2膠的要求：(1)良好的熱熔穩(wěn)定性；(2)在反復(fù)的熱熔-固化條件下,具備好的物理和化學(xué)穩(wěn)定性；(3)熔融狀態(tài)下與紙具有好的涂掛性及黏結(jié)性；(4)與紙具有足夠的黏結(jié)強(qiáng)度；(5)良

4、好的廢料剝離別離性能。2涂布工藝涂布工藝包括涂布形狀和涂布厚度.涂布形狀指采用均勻涂布和不均勻涂布,均勻涂布采用狹縫刮板涂布,不均勻涂布有條紋式和顆粒式.一般講,不均勻涂布可以減少應(yīng)力集中,但設(shè)備很貴.涂布厚度指在紙上涂多少厚度的膠,選擇原那么是保證可靠的黏結(jié)性的前提下,盡可能少涂,一減少變形,溢膠和錯(cuò)位.三、熔融沉積快速成型FDM材料熔融沉積快速成型FDM材料熔融沉積快速成型材料主要在于熱噴頭噴出材料時(shí)要求既保持一定的形狀又有良好的粘接性能。材料的要求：1材料的粘度要求，粘度低，流動(dòng)性好，阻力小，有利于材料的順利擠出；2材料熔融溫度要求，熔融溫度低可以在很低的溫度下擠出，有利于提高噴頭的壽命

5、；3收縮率小，成型后工件變形小，提高精度；4粘接性越高，成型后工件的強(qiáng)度越高。四、選擇性激光燒結(jié)SLS快速成型材料選擇性激光燒結(jié)SLS快速成型材料可用于SLS技術(shù)的材料包括：尼龍粉、覆裹尼龍的玻璃粉、聚碳酸脂粉、聚酰胺粉、蠟粉、金屬粉成型后常須進(jìn)行再燒結(jié)及滲銅處理、覆裹熱凝樹脂的細(xì)沙、覆蠟陶瓷粉和復(fù)蠟金屬粉等。要求：容易制備成粉末；熔點(diǎn)低。第二節(jié) 快速成型制造設(shè)備一、光固化快速成型SLA制造設(shè)備二、光固化快速成型SLA裝置組成SLA成形系統(tǒng)由激光器、XY運(yùn)動(dòng)裝置、液槽、升降臺(tái)、刮刀和控制軟件組成。 1.激光器作用：產(chǎn)生激光；2.液槽作用：盛放光敏樹脂；3.升降臺(tái)作用：控制成形工件的升降；4.刮

6、刀作用：保證新一層樹脂迅速、均勻的涂覆在已固化的層上，保證每一層厚度均勻；5 數(shù)字控制系統(tǒng)和數(shù)字軟件作用： 控制激光器、激光束掃描裝置、升降臺(tái)、刮刀的運(yùn)動(dòng)。二.疊層實(shí)體快速成型LOM制造設(shè)備LOM成形系統(tǒng)的組成：LOM成形系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)及控制軟件、原材料存儲(chǔ)及送料機(jī)構(gòu)、熱碾壓機(jī)構(gòu)、激光切割系統(tǒng)、可升降工作臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)、模型取出裝置和機(jī)架組成。1、激光器的作用：切割作用；2、熱壓棍作用：給膠提供能量和施加壓力，提高工件成型后的強(qiáng)度；3、可升降工作臺(tái)作用：控制成形工件的升降；4、數(shù)字控制系統(tǒng)和數(shù)字軟件作用： 控制激光器掃描裝置、升降臺(tái)、熱壓棍的運(yùn)動(dòng)。三、熔融沉積快速成型FDM設(shè)備1.硬件系統(tǒng) 硬件系統(tǒng)由機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。2.軟件系統(tǒng) 軟件系統(tǒng)由幾何建模和信息處理組成。3.供料系統(tǒng) 由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輥，帶動(dòng)從動(dòng)棍，通過導(dǎo)向套從而將絲料送入成形噴頭。四、激光粉末燒結(jié)快速成型SLS設(shè)備組成SLS成形機(jī)主要由激光燒結(jié)系統(tǒng)、粉末供給系統(tǒng)、升溫系統(tǒng)、可升降工作臺(tái)、和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成。1.激光器作用：加熱作用；2 .粉末供給系統(tǒng)：主要設(shè)備為鋪料小車，起到運(yùn)輸粉末材料和使每層材料平整；3 .升溫系統(tǒng)，在預(yù)