DINGWEIWUCHA增材制造和材料快速成型制造

增材制造概念增材制造就是在三維CAD技術的基礎上，通過逐層累加離散材料（如粉末、線材、片材、塊材和液體等）來制造實體零件的技術?；靖拍钇淠軌蛑苯訌臄?shù)字模型制造出復雜的三維實體，無需復雜的工裝夾具，大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。特點增材制造方法增材制造是一種分層制造方法，它是利用計算機控制技術，采用激光束、電子束等能源將材料加工成零件。常用的方法有光固化、熱熔、噴印、粘接、焊接等。常用的材料有粉末、絲狀、液態(tài)的金屬、工程塑料等。增材制造方法控激光機在鋪上的一層箔材上切出本層輪廓，將該層非零件圖樣部分切成小塊，以便以后去除；再鋪上一層箔材，用加熱滾輾壓，以固化粘接劑，使新鋪上的一層箔材牢固地粘結(jié)在成形體上，再切割新層輪廓，如此反復直至加工完畢。使用材料為一種特殊的紙，也可用金屬箔等。01分層實體制造分層實體制造示意圖1－激光器，2-熱壓輥，3一計算機，4—供紙卷，5－收紙卷，6一塊體，7一層框和碎小紙塊，8-透鏡系統(tǒng)增材制造方法又稱立體印刷（StereoLithographyApparatus-SLA）激光立體光刻（LaserPhotolithography-LP）。02光固化立體造型1－成形零件，2－紫外激光器，3－環(huán)氧或丙烯酸光敏樹脂，4－升降臺，5－液面分層實體制造示意圖增材制造方法液槽中盛有紫外激光固化液態(tài)樹脂，開始成型時，工作臺臺面在液面下一層高度，聚焦紫外激光光束在液面上按該層圖形進行掃描，被照射的地方固化，未被照射的地方仍然是液態(tài)樹脂。02光固化立體造型分層實體制造示意圖1－成形零件，2－紫外激光器，3－環(huán)氧或丙烯酸光敏樹脂，4－升降臺，5－液面增材制造方法然后升降臺帶動工作臺下降一層高度，第二層上布滿了液態(tài)樹脂，再按第二層圖形進行掃描、新固化的一層被牢固地粘在前一層上，如此重復直至零件成型完畢。02光固化立體造型分層實體制造示意圖1－成形零件，2－紫外激光器，3－環(huán)氧或丙烯酸光敏樹脂，4－升降臺，5－液面增材制造方法選區(qū)內(nèi)的金屬或合金粉末利用直徑為100pm的激光束進行熔化和堆積，成形為金屬零件，其具有結(jié)構(gòu)復雜、組織致密、冶金結(jié)合的特點，可用于加工高溫合金、不銹鋼和鈦合金等難加工材料，但零件的內(nèi)應力和性能穩(wěn)定性卻難以控制。03激光選區(qū)熔化激光選區(qū)熔化示意圖增材制造方法又稱熔融擠壓成形04熔融沉積成形熔融擠壓成形1—計算機，2—模型，3-絲，4-噴頭，5—快速泵型，6—絲輪增材制造方法將絲狀熱熔性材料加熱，由噴頭擠壓出絲，按層面圖樣要求沉積出一個層面，然后如法生成下一個層面，并與前一個層面熔接在一起，這樣層層掃描堆成三維零件。04熔融沉積成形熔融擠壓成形增材制造方法優(yōu)點：無需激光系統(tǒng)，設備簡單，成本較低，其熱熔性材料比較廣泛，如工業(yè)用蠟、尼龍、塑料等噴頭合金等，特別適合于大型、成形工件薄壁、薄殼成形件。關鍵技術：控制熔絲溫度，使其處于半流動狀態(tài)。04熔融沉積成形熔融擠壓成形增材制造方法又稱三維打印將熱熔成形材料（如工程塑料）熔融后由噴頭噴出，掃描形成層面，經(jīng)逐層堆積而形成零件。05噴射印制成形噴射印刷成形增材制造方法也可以在工作臺上鋪上一層均勻的密實的可粘接粉末，由噴頭噴射粘接劑而形成層面，再逐層疊加形成零件。噴頭可以是單個，也可以是多個。這種方法不采用激光，成本較低，但精度不夠高（需5軸聯(lián)動）。05噴射印制成形噴射印刷成形示意圖增材制造方法采用電子束加熱，可成形難熔材料，制品熱應力小，成分純凈，精度高，并可進行多束加工，成形效率高，但電子束成本比較昂貴，且要在真空環(huán)境下工作，因此目前多用于精密零件的成形制造。05噴射印制成形電子束選區(qū)熔化（EBSM）增材制造方法增材制造與計算機、數(shù)控、CAD/CAM、高能束流和材料等技術關系密切，不僅可以制造單一材質(zhì)的制品，而且可以制造不同密度同一材料和不同材料構(gòu)成的制品，