3快速原型工艺--LOM.pptVIP

（1）ＳＴＬ格式文件对ＣＡＤ模型的近似表达会导致切片误差。ＳＴＬ格式化是用许多小三角面拟合模型的表面,因此,ＳＴＬ格式化文件的切片轮廓和ＣＡＤ模型的切片轮廓可能不完全重合。虽然拟合精度越高,误差越小,但是ＳＴＬ格式化文件数据量也将剧增,加大了后续数据处理的运算量,同时,三角形面片可能会随精度提高而变小,甚至出错,增大后继数据处理的难度。 (2)巨型ＳＴＬ文件读入困难。例如,当ＳＴＬ格式文件中三角形的数目在80,000以上时,由于其冗余信息量过大,以及计算机存贮能力有限等问题,可能导致读入错误，出现大量违反ＳＴＬ格式的现象,或根本不能将整个ＳＴＬ格式文件读完,从而无法进行成形工艺。 (3)有限切片造成台阶效应,小特征遗失等误差。对ＳＴＬ格式文件进行切片处理时,由于受原材料厚度和生产率的制约,切片间距不可能太小(常取0.1ｍｍ左右),因而会在工件表面造成台阶,还可能遗失切片层之间的小特征结构(例如窄槽、小筋片、小凸缘等),从而造成误差。 (1)叠层厚度分布不均匀。新铺设的一层胶纸被热压后,该胶纸可能不在一个平面上,因为热压过程中胶会产生比纸大得多的变形,几百以至几千层粘胶变形的累积引起叠层厚度分布不均匀,其厚度差别能达毫米(ｍｍ)级。 (2)机器的控制误差。成形头的Ｘ-Ｙ平面扫描运动以及工作台的Ｚ方向运动的位置误差直接会导致成形件的形状和尺寸误差。此系统有较高的位置分辨率,它取决于位置编码器的精度(每转产生的脉冲数),以及将电机旋转运动变换成直线往复运动的滚珠丝杆的导程。可升降工作台由伺服电机经精密滚珠丝杠驱动,用精密直线滚珠导轨导向,从而能在高度方向作高速、精密往复运动。机器在Ｘ、Ｙ、Ｚ三个方向的运动精度可以控制在微米(μｍ)级的水平。 (3)叠层的热翘曲变形。胶纸热压之后的冷却过程中,胶、纸的不同热膨胀率,再加上相邻层间不规则约束,会导致叠层的翘曲变形,在其内部产生残余应力。叠层的翘曲变形有时用肉眼能够发现。 (4)激光功率过大造成的制件表面损伤。由于叠层块表面不平和机器控制误差,激光功率要调到正好切透一层胶纸是十分困难的,激光功率过小会引起废料剥离困难,实际操作时,常将激光功率略微调大,但因此可能损伤制件前一层胶纸表面。 对分层实体制造中的层间应力和翘曲变形进行了深入研究，首次建立了翘曲变形过程描述模型,深入分析了翘曲变形的机理,认为内应力产生的等效弯矩是使零件翘曲变形的原因,给出了零件层间正应力和切应力的计算公式。最后从材料和成形工艺两个方面对减小内应力和翘曲变形的措施进行了论述。 (1)温度、湿度的变化引起的误差。叠层块从工作台上取下后,温度下降会引起叠层块进一步翘曲变形;剥离边框和废料后,制件将吸收大气中的水份而发生膨胀。如果制件所处的环境(温度、湿度)发生变化,制件会进一步变形。 (2)不适当的后处理可能引起的误差。通常,成形后的制件需进行打磨和表面喷涂(镀)等后处理。如果处理不当,对形状尺寸控制不严,也可能导致误差 一类是使用粉末基体树脂,将基体树脂均匀分散在纸张上,通过红外或微波加热后,固定在纸张上,制成ＬＯＭ专用纸张。 粉末基体树脂方式的优点是施胶工艺易行,配方的调整容易。但是粉末状树脂目前国内尚未大量生产,国外的产品价格很高,大量应用有一定困难; 可以作为微波、红外熔融法涂布方式的热熔胶粘剂,根据国外有关资料报道,有以下几种,它们的特点如表2所示 使用热熔胶涂布的方式配方设计的要求高。例如,为了满足涂布工艺的需求,要求胶粘剂有较低的熔体粘度和较宽的熔融温度范围,而在成型过程中却要求它有较高的熔点和尽可能狭窄的熔融温度范围,这2者是完全相反的要求,因此配方的设计技术要求高。 从流变学的观点出发,无论是哪种涂布方式,都要求热熔胶的粘度随温度的变化符合如图1所示的流变行为,即在温度低时,体系有很高的粘度,很高的模量和硬度,温度升高时粘度应迅速降低,在很窄的温度范围内粘度下降,呈数量级变化,这样才能满足ＬＯＭ的要求。众所周知,高分子化合物由于分子质量有一定的分布,很难达到图2所示的流变行为,但可以断言,作为ＬＯＭ专用胶粘剂的基体树脂必须是分子质量分布很窄的基体树脂。 1、影响 叠层实体原型制作的误差因素 弦差 CAD模型STL文件输出造成的误差 原型 过程 误差 叠层厚度分布不均匀 叠层的热翘曲变形 激光功率过大造成的制件表面损伤 机器的控制误差 原型之后 环境变化 引起误差 温度、湿度的变化引起的误差 不适当的后处理可能引起的误差 四、提高叠层实体原型制作质量措施 前处理造成的误差 原型之后误差 处理湿胀变形的一般方法是涂漆。 为考察原型的吸湿性及涂漆的防湿效果，选取尺寸相同的通过快速原型机原型的长方形叠层块经过不同处理后，置入水中10min进行实验，其尺寸和重量的变化情况如下