快速成型技術(shù)及應(yīng)用張汪年zwn2019126快速成型技術(shù)及應(yīng)用張汪年上次課內(nèi)容回顧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原材料有哪些及對其要求；6、FDM成型特點(diǎn)。上次課內(nèi)容回顧1、FDM原理；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)備第三章快速成型材料及設(shè)備第一節(jié)、快速成型材料第一節(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。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，從對材料總體性能要求：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、對環(huán)境無污染。對材料總體性能要求：1、適應(yīng)逐層累加方式的快速成型建造模式；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)：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、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)聚合長大，一經(jīng)聚合，相對質(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)反應(yīng)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)反應(yīng)，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)齊聚物的粘度，也參加聚合反應(yīng)。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。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、疊層實(shí)體材料的要求：1）紙的要求：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)良好的廢料剝離分離性能。2）膠的要求：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,選擇原則是保證可靠的黏結(jié)性的前提下,盡可能少涂,一減少變形,溢膠和錯(cuò)位.2）涂布工藝涂布工藝包括涂布形狀和涂布厚度.三、熔融沉積快速成型（FDM）材料三、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；（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。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四、選擇性激光燒結(jié)（SLS）快速成型材料四、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。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、X－Y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、光固化快速成型（SLA）裝置組成SLA成形系統(tǒng)由激光器、二.疊層實(shí)體快速成型（LOM）制造設(shè)備二.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。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)。1、激光器的作用：切割作用；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。三、熔融沉積快速成型（FDM）設(shè)備1.硬件系統(tǒng)四、激光粉末燒結(jié)快速成型（SLS）設(shè)備組成四、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。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)熱時(shí)加熱粉末