四大快速成型工藝和優(yōu)缺點(diǎn)

4/5目前世界上的快速成型工藝主要有以下幾種：一、FDM–熔融積存工藝絲狀材料選擇性熔覆〔FusedDepositionModeling〕快速原型工藝是一種不依靠激光作為成型能源、而將各FDM。絲狀材料選擇性熔覆的原理是，加熱噴頭在計(jì)算機(jī)的把握下，依據(jù)產(chǎn)品零件的截面輪廓信息，作X-Y平面運(yùn)動。熱塑性絲狀材料〔1.78mm的塑料絲〕由供絲機(jī)構(gòu)送至噴頭，并在噴頭中加熱和溶化成半液態(tài)，然后被擠壓出來，有選擇性的涂覆在工作臺上，快速冷卻后形成一層薄片輪廓。一層截面成型完成后工作臺下降確定高度，再進(jìn)展下一層的熔覆，似乎一層層“畫出“截面輪廓，如此循環(huán)，最終形成三維產(chǎn)品零件。這種工藝方法同樣有多種材料選用，如ABS塑料、澆鑄用蠟、人造橡膠等。這種工藝干凈，易于操作，不ABS〔MABS〕材料具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，可承受伽馬射線消毒，特別適用于醫(yī)用。但成型精度相對較低，不適合于制作構(gòu)造過分簡潔的零件。FDM快速成型技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：1、制造系統(tǒng)可用于辦公環(huán)境，沒有毒氣或化學(xué)物質(zhì)的危急。2、工藝干凈、簡潔、易于材作且不產(chǎn)生垃圾。3、可快速構(gòu)建瓶狀或中空零件。4、原材料以卷軸絲的形式供給，易于搬運(yùn)和快速更換。ABS、澆鑄用蠟和人造橡膠。FDM快速原型技術(shù)的缺點(diǎn)是：1、精度較低，難以構(gòu)建構(gòu)造簡潔的零件。2、垂直方向強(qiáng)度小。3、速度較慢，不適合構(gòu)建大型零件。二、SLA樹脂光固化工藝SLA，也是最早消滅的、技術(shù)最成熟和應(yīng)用最廣泛的快速成型技術(shù)。件，進(jìn)展清洗和外表光滑處理。模和其他軟模的母模，使目前較為成熟的快速原型工藝。SLA快速原型技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：1過程完畢。20.1mm以內(nèi)。3、外表質(zhì)量較好，工件的最上層外表很光滑，側(cè)面可能有臺階不平及不同層面間的曲面不平。4、系統(tǒng)區(qū)分率較高，因此能構(gòu)建簡潔構(gòu)造的工件。SLA快速原型的技術(shù)缺點(diǎn)：1、隨著時(shí)間推移，樹脂會吸取空氣中的水分，導(dǎo)致軟薄局部的彎曲和卷翅。小時(shí)，價(jià)格較昂貴。同時(shí)需對整個(gè)截面進(jìn)展掃描固化，成型時(shí)間較長，因此制作本錢相對較高。3和熱性能試驗(yàn)，且光敏樹脂對環(huán)境有污染，使皮膚過敏。4、需要設(shè)計(jì)工件的支撐構(gòu)造，以便確保在成型過程中制作的每一個(gè)構(gòu)造部位都能牢靠定位。5、光敏樹脂的價(jià)格較高。三、SLS粉末激光燒結(jié)工藝粉末材料選擇性燒結(jié)〔SelectedLaserSintering〕是一種快速成型工藝，簡稱SLS。粉末材料選擇性燒結(jié)〔塑料粉、陶瓷與粘結(jié)劑的混合粉、金屬與粘結(jié)劑的混合粉等〕進(jìn)展選擇性燒結(jié)，是一種由離散點(diǎn)一層層積存成三維實(shí)體的工藝方法。在開頭加工之前，先將充有氮?dú)獾墓ぷ魇疑郎?，并保持在粉末的熔點(diǎn)以下。成型時(shí)，送料筒上升，鋪粉滾筒移動，先在工作平臺上鋪一層粉末材料，然后激光束在計(jì)算機(jī)把握下依據(jù)截面輪廓對實(shí)心局部所在的粉末進(jìn)展燒結(jié)，使粉末溶化繼而形成一層固體輪廓。第一層燒結(jié)完成后，工作臺下降一截面層的高度，再鋪上一層粉末，進(jìn)展下一層燒結(jié)，如此循環(huán)，形成三維的原型零件。最終經(jīng)過5-10小時(shí)冷卻，即可從粉末缸中取出零件。未經(jīng)燒結(jié)的粉末能承托正在燒結(jié)的工件，當(dāng)燒結(jié)工序完成后，取出零件。充物，其后處理簡潔。粉末材料選擇性燒結(jié)快速成型工藝適合于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可視化表現(xiàn)和制作功能測試零件。由于它可承受各種EDM電極、直接制造金屬模以及進(jìn)展小批量零件生產(chǎn)。SLS快速成型技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：1、與其他工藝相比，能生產(chǎn)最硬的模具。2、可以承受多種原料，例如絕大多數(shù)工程用塑料、蠟、金屬、陶瓷等。31in/h高度。4、無需對零件進(jìn)展后矯正。5、無需設(shè)計(jì)和構(gòu)造支撐。功能試驗(yàn)。SLS快速原型技術(shù)缺點(diǎn)是：125-10后才能將零件從粉末缸中取出。2、外表的粗糙度受到粉末顆粒大小及激光點(diǎn)的限制。3、零件的外表一般是多孔性的，為了使外表光滑必需進(jìn)展后處理。4、需要對加工室不斷充氮?dú)庖源_保燒結(jié)過程的安全性，加工的本錢高。5、該工藝產(chǎn)生有毒氣體，污染環(huán)境。四、LOM薄材疊層實(shí)體制造工藝薄材疊層實(shí)體制作〔LaminatedObjectManufacturing〕快速成型技術(shù)是薄片材料疊加工藝，簡稱LOM。使切割頭作X和Y方向的移動。供料機(jī)構(gòu)將涂有熱溶膠的薄材〔如涂覆紙、涂覆陶瓷箔、金屬箔、塑料薄材〕一段段的送至工作臺的上方。切割系統(tǒng)依據(jù)計(jì)算機(jī)提取的橫截面輪廓用激光束或其他切割頭對薄材沿輪廓線將工作臺上的打印材料割出輪廓線，然后，由熱壓機(jī)構(gòu)將一層層打印材料壓緊并粘合在一起?？缮倒ぷ髋_支撐正在成型的工件，并在每層成型之后，降低一個(gè)打印材料層厚，以便送進(jìn)、粘合和切割的一層打印材料。最終形成由很多小廢料塊包圍的三維原型零件。然后取出，將多余的廢料小塊剔除，最終獲得三維產(chǎn)品。壽命長，制成件有良好的機(jī)械性能，適合于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的概念建模驗(yàn)證和功能性測試零件。LOM快速原型技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：1藝。零件體積越大，效率越高。2、加工后零件可以直接使用，無需進(jìn)展后矯正。3、無需設(shè)計(jì)和構(gòu)建支撐構(gòu)造。4、易于使用，無環(huán)境污染。LOM快速原型技術(shù)的缺點(diǎn)是：1、可實(shí)際應(yīng)用的原材料種類較少，目前常用的只是紙和PVC塑料，其他薄材正在研制開發(fā)中。2、去除多余的廢料相比照較繁瑣，因此在打印前要設(shè)置好模型剝除切口。快速成型技術(shù)的原理、工藝過程RP技術(shù)就可以在不開模具的前提下，快速可以得到產(chǎn)品原型，快速響應(yīng)市場。并且縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低開發(fā)本錢。后進(jìn)展坯件的后處理，形成零件?？焖俪尚偷墓に囘^程具體如下：l〕產(chǎn)品三維模型的構(gòu)建。由于RP系統(tǒng)是由三維CAD模型直接驅(qū)動，因此首先要構(gòu)建所加工工件的三CADCAD模型可以利用計(jì)算機(jī)關(guān)心設(shè)計(jì)軟件〔如Pro/E,I-DEAS,SolidWorks,UG等〕直接構(gòu)建，也可以將已有產(chǎn)CT斷層掃描，得到點(diǎn)云數(shù)據(jù)，然后利用反求工程的方法來構(gòu)造三維模型?！橙S模型的近似處理。由于產(chǎn)品往往有一些不規(guī)章的自由曲面，加工前要對模型進(jìn)展近似處理，以便利后續(xù)的數(shù)據(jù)處理工作。由于STL格式文件格式簡潔、有用，目前已經(jīng)成為快速成型領(lǐng)域的準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)接口文3個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)和一個(gè)法向量來描述，三角形的大小可以依據(jù)精度要求進(jìn)展選擇。STL文件有二進(jìn)制碼和ASCllASCII碼輸出形式的文ASCIICAD軟件都帶有轉(zhuǎn)換和輸出STL格式文件的功能?！橙S模型的切片處理。依據(jù)被加工模型的特征選擇適宜的加工方向，在成型高度方向上用一系列確定0.05mm~0.5mm，常用0.1mm。間隔越小，成型精度越高，但成型時(shí)間也越長，效率就越低，反之則精度低，但效率高?！布す忸^、噴頭或切割刀〕按各截面輪廓信息