模塊7薄材疊層制造成型7.1薄材疊層制造成型工藝的基本原理和工藝特點(diǎn)點(diǎn)評(píng)下圖中軍用水壺和太極球是通過什么方法制作的？課程導(dǎo)入猜一猜觀看

視頻：揭秘3D打印LOM技術(shù)思考：1.你見過薄材疊層制造成型技術(shù)嗎？這種技術(shù)有何特點(diǎn)？2.請(qǐng)列舉說說薄材疊層制造成型技術(shù)的應(yīng)用案例。全稱與簡稱：LamLaminatedObjectManufacturing，LOM），也被稱為分層實(shí)體制造技術(shù)研制時(shí)間：1986年研制人：Helisys公司MichaelFeygin研制公司：

Helisys公司、日本Kira公司、瑞典Sparx公司、新加坡Kinergy精技私人有限公司、清華大學(xué)、華中科技大學(xué)等。薄材疊層制造成型工藝學(xué)習(xí)導(dǎo)覽圖01模塊7薄材疊層制造成型薄材疊層制造成型工藝的基本原理和工藝特點(diǎn)02030405薄材疊層制造成型的工藝過程薄材疊層制造成型材料薄材疊層制造成型技術(shù)的應(yīng)用薄材疊層制造成型技術(shù)的發(fā)展1.掌握薄材疊層制造成型技術(shù)的工藝原理與工藝特點(diǎn)。2.掌握薄材疊層制造成型技術(shù)工藝過程。重點(diǎn)1.薄材疊層制造成型技術(shù)的工藝原理與工藝過程。2.薄材疊層制造成型技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域與發(fā)展方向。學(xué)習(xí)重點(diǎn)與難點(diǎn)難點(diǎn)本節(jié)知識(shí)點(diǎn)薄材疊層制造成型工藝的基本原理1薄材疊層制造成型工藝的工藝特點(diǎn)27.1薄材疊層制造成型工藝的基本原理和工藝特點(diǎn)課程學(xué)習(xí)薄材疊層制造成型技術(shù)工藝原理圖LOM工藝采用薄片材料，如紙、塑料薄膜等。片材表面事先涂覆上一層熱熔膠。加工時(shí)，熱壓輥熱壓片材，使之與下面已成形的工件粘接；用CO2激光器在剛粘接的新層上切割出零件截面輪廓和工件外框，并在截面輪廓與外框之間多余的區(qū)域內(nèi)切割出上下對(duì)齊的網(wǎng)格；激光切割完成后，工作臺(tái)帶動(dòng)已成形的工件下降，與帶狀片材(料帶)分離；供料機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)收料軸和供料軸，帶動(dòng)料帶移動(dòng)，使新層移到加工區(qū)域；工作臺(tái)上升到加工平面；熱壓輥熱壓，工件的層數(shù)增加一層，高度增加一個(gè)料厚；再在新層上切割截面輪廓。如此反復(fù)直至零件的所有截面粘接、切割完，得到分層制造的實(shí)體零件。

薄材疊層制造成型工藝的基本原理在這種快速成形機(jī)上，截面輪廓被切割和疊合后所成的制品如圖所示。其中，所需的工件被廢料小方格包圍，剔除這些小方格之后，便可得到三維工件。7.1.2薄材疊層制造成型工藝的工藝特點(diǎn)您的標(biāo)題寫在這里優(yōu)點(diǎn)（1）原型制作精度高（2）原型制件具有較高的硬度和良好的力學(xué)性能。（3）易于制造大型零件（4）LOM技術(shù)具有系統(tǒng)及成型材料價(jià)格低廉、成型速度快、成型時(shí)無需設(shè)計(jì)支撐（5）廢料和余料容易剝離，且無須后固化處理。缺點(diǎn)（1）材料利用率低，并且費(fèi)料不能重復(fù)利用；（2）工件表面有臺(tái)階紋，其高度為材料的厚度（通常為0.1mm），因此表面質(zhì)量相對(duì)較差，成型后需進(jìn)行表面打磨；（3）工件易吸濕膨脹變形，成型后需盡快進(jìn)行表面防潮處理；（4）工件（特別是薄壁件）的抗拉強(qiáng)度和彈性不夠好；（5）去除廢料的工作比較費(fèi)時(shí)，并且有些費(fèi)料拔離比較困難；（6）疊層方向和垂直于疊層方向上的機(jī)械特性差異非常大。（7）和其他增材技術(shù)相比，由于適應(yīng)面較窄，漸趨淘汰。LOM-2030型號(hào)成形機(jī)知識(shí)拓展薄材疊層制造成型工藝設(shè)備&

課堂作業(yè)思考薄材疊層制造成型技術(shù)是否需要支撐？并說明原因。1.13D打印的產(chǎn)生與發(fā)展

模塊7薄材疊層制造成型7.2薄材疊層制造成型工藝的過程本節(jié)知識(shí)點(diǎn)薄材疊層制造成型工藝的工藝過程1LOM后處理中的表面涂覆2觀看

視頻：LOM技術(shù)工藝過程課程導(dǎo)入思考：薄材疊層制造成型技術(shù)是怎樣打印成品模型的？請(qǐng)說說其工藝過程。

課程學(xué)習(xí)第一步第二步第三步前處理階段基底制作第四步原型制作余料去除7.2薄材疊層制造成型的工藝過程第五步后置處理首先通過三維造型軟件，進(jìn)行產(chǎn)品的三維模型構(gòu)造然后將得到的三維模型轉(zhuǎn)換為STL格式，再將STL格式的模型導(dǎo)入到專用的切片軟件中進(jìn)行切片。前處理階段1由于工作臺(tái)的頻繁起降，所以必須將LOM原型的疊件與工作臺(tái)牢固連接，這就需要制作基底，通常設(shè)置3~5層的疊層作為基底，為了使基底更牢固，可以在制作基底前給工作臺(tái)預(yù)熱?；字谱?制作完基底后，快速成型機(jī)就可以根據(jù)事先設(shè)定好的加工工藝參數(shù)自動(dòng)完成原型的加工制作。LOM原型制作過程如圖7-3所示。而工藝參數(shù)的選擇與原型制作的精度、速度以及質(zhì)量有關(guān)，這其中重要的參數(shù)有激光切割速度、加熱輥溫度、激光能量、破碎網(wǎng)格尺寸等。原型制作3薄材疊層制造成型技術(shù)工藝過程圖

余料去除是一個(gè)極其煩瑣的輔助過程。它需要工作人員仔細(xì)、耐心，并且最重要的是要熟悉制件的原型，這樣在剝離的過程中才不會(huì)損壞原型。余料去除4LOM原型制作完成后余料去除情形

余料去除以后，為提高原型表面質(zhì)量或需要進(jìn)一步翻制模具，則需對(duì)原型進(jìn)行后置處理，如防水、防潮、加固并使其表面光滑等，只有經(jīng)過必要的后置處理工作，才能滿足原型表面質(zhì)量尺寸、穩(wěn)定性、精度和強(qiáng)度等要求。后置處理5知識(shí)拓展LOM后處理中的表面涂覆必要性

LOM原型經(jīng)過余料去除后，為了提高原型的性能和便于表面打磨，經(jīng)常需要對(duì)原型進(jìn)行表面涂覆處理。提高強(qiáng)度提高耐熱性收進(jìn)抗?jié)裥匝娱L原型的使用壽命易于表面打磨登場處理優(yōu)點(diǎn)表面涂覆的材料表面涂覆使用的材料一般為雙組分的環(huán)氧樹脂，如TCC630和TCC115N硬化劑等。（1）將剝離后的原型表面用砂布輕輕打磨（2）按規(guī)定比例配備環(huán)氧樹脂，并混合均勻。表面涂覆的工藝過程（3）在原型上涂刷一薄層混合后的材料，因材料的年度較低，材料會(huì)很容易浸入紙基的原型中，浸入的深度可以達(dá)到1.2-1.5mm（4）再次涂覆同樣的混合胡的環(huán)氧樹脂材料，以填充表面的溝痕并長時(shí)間固化（5）對(duì)表面已經(jīng)涂覆了堅(jiān)硬的環(huán)氧樹脂材料的原型再次用砂布進(jìn)行打磨，打磨之前和打磨過程中應(yīng)注意測量原型的尺寸，以確保原型尺寸在要求的公差范圍之內(nèi)。（4）對(duì)原型表面進(jìn)行拋光，得到無劃痕的表面質(zhì)量之后進(jìn)行透明涂層的噴涂，以增加表面的外觀效果。上述表面涂覆處理后，原型的強(qiáng)度和耐熱、防濕性能得到了顯著提高，將處理完畢的原型浸入水中，進(jìn)行尺寸穩(wěn)定性的檢測，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示&

課堂作業(yè)比較

3DP打印成型技術(shù)與薄材疊層制造成型技術(shù)的工藝過程，并說明區(qū)別。1.13D打印的產(chǎn)生與發(fā)展

模塊7薄材疊層制造成型7.3薄材疊層制造成型材料本節(jié)知識(shí)點(diǎn)薄材疊層制造成型材料1粘接劑的涂覆方式2點(diǎn)評(píng)目前薄材疊層制造成型使用的材料有哪些？對(duì)材料的性能有什么具體要求？課程導(dǎo)入思考課程學(xué)習(xí)7.3薄材疊層制造成型材料乙烯-醋酸乙烯共聚物型熱熔膠聚酯類熱熔膠尼龍類熱熔膠1薄片材料2紙片材塑料薄膜陶瓷片材金屬片材復(fù)合材料片材粘接劑對(duì)紙材性能要求（1）抗?jié)裥裕?）良好的浸潤性（3）抗拉強(qiáng)度（4）收縮率?。?）剝離性能好（6）易打磨，表面光滑（7）穩(wěn)定性對(duì)粘結(jié)劑性能要求題（1）對(duì)紙張有很好的粘接性能，其粘接強(qiáng)度要大于紙張的內(nèi)聚強(qiáng)度，即在進(jìn)行粘接破壞時(shí)，紙張發(fā)生內(nèi)聚破壞，而粘接層不發(fā)上破壞。（2）粘接而成的制作的硬度要高，才能保證制件的形狀和尺寸，因此一般的橡膠型膠粘劑不適合使用。（3）膠粘劑在激光切割后能順利的分離，膠粘劑和紙張面之間不能發(fā)生相互粘接，即模型分離性能好。（4）工藝性良好，在紙張表面進(jìn)行涂布時(shí)其涂布性要好，而在逐層粘接時(shí)又要經(jīng)受來回的輥壓，不能發(fā)生起層現(xiàn)象。對(duì)熱熔膠的性能要求（1）良好的熱熔冷固性能（室溫固化）；（2）在反復(fù)“熔融一固化”條件下其物理化學(xué)性能穩(wěn)定；（3）熔融狀態(tài)下與薄片材料有較好的涂掛性和涂勻性；（4）與紙具有足夠的粘接強(qiáng)度；（5）良好的廢料分離性能。知識(shí)拓展粘接劑的涂覆方式兩種

一類是使用粉末基體樹脂

一類是使用熱熔膠涂布粉末混合刮涂粉末微波或紅外熔融收卷配料熱熔膠制備熔融涂布收卷①②①微波.紅外熔融法②熱熔涂布法2種不同涂布工藝的LOM膠粘劑工藝示意圖&

課堂作業(yè)收集

新加坡KINERGY公司及美國CubicTechnologies公司的紙材物性指標(biāo)，分析LOM技術(shù)對(duì)紙材料的性能的要求。1.13D打印的產(chǎn)生與發(fā)展

模塊7薄材疊層制造成型7.4薄材疊層制造成型技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展本節(jié)知識(shí)點(diǎn)薄材疊層制造成型技術(shù)的應(yīng)用1薄材疊層制造成型技術(shù)的發(fā)展2點(diǎn)評(píng)某機(jī)床操作手柄的模型和LOM打印的鞋子模型，請(qǐng)思考LOM技術(shù)主要應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？課程導(dǎo)入案例分析LOM技術(shù)產(chǎn)品課程學(xué)習(xí)7.4薄材疊層制造成型技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展（1）制作紙質(zhì)功能制件用作新產(chǎn)品開發(fā)中工業(yè)造型的外觀評(píng)價(jià)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)證馬桶模型電話機(jī)模型

（2）制作尺寸較大的模具制件利用材料的粘接性能，可制作尺寸較大的制件，也可制作復(fù)雜薄壁件.客車模型（2）制作尺寸較大的模具制件利用材料的粘接性能，可制作尺寸較大的制件，也可制作復(fù)雜薄壁件.客車模型（3）翻制金屬制件利用材料的粘接性能，可制作尺寸較大的制件，也可制作復(fù)雜薄壁件.客車模型LOM技術(shù)的發(fā)展（1）相比較于其他3D打印技術(shù)，

LOM成型技術(shù)的效率是較高的，LOM成型技術(shù)可以制作大型、復(fù)雜與體積大原型件。（2）缺點(diǎn)是可實(shí)際應(yīng)用的原材料種類較少、所完成之快速原型件很容易吸潮，因此原型件之尺寸容易變形以及所制作完成之原型件機(jī)械強(qiáng)度仍不足。（3）LOM快速原型系統(tǒng)仍有諸多地方須改善，材料的性能、種類以及后處理工藝等幾個(gè)方面的技術(shù)是未來LOM成型技術(shù)研發(fā)的重要方向。知識(shí)拓展美國公司LOM分層實(shí)體制造的應(yīng)用美國的QualityMetalCraft公司利用采用LOM工藝制造的奧迪汽車制動(dòng)鉗體和支架精密鑄造模型的快速原型，制件尺寸精度高，穩(wěn)定性好，表面光潔，如圖5-24所示。奧迪轎車剎車鉗體利用LOM技術(shù)加工原型件，通過真空注塑機(jī)制造硅橡膠模具，可用于試制少批量新產(chǎn)品。其過程如下：LOM原型經(jīng)過表面處理，可作為硅橡膠模具的母樣，在真空注型機(jī)中制成硅橡膠軟模。用硅橡膠軟模，在真空注型機(jī)中可以澆注出高分子材料制件，供新產(chǎn)品試制使用。圖5-25所示是LOM成型的汽車車燈成形件。LOM成型汽車車燈在鑄造行業(yè)中，傳統(tǒng)制造木模的方法不僅周期長、精度低，而且對(duì)于些形狀復(fù)雜的鑄件，例如葉片、發(fā)