特种加工第6版教学课件作者白基成第八章快速成形技术课件.pptVIP

选择性激光烧结（SLS）应用案例 某航空产品生产厂家，要生产几十件某战斗机型的控制手柄，该手柄为铝合金中空多孔结构，且外型为多曲面不规则形状，若开模生产，其成本相当可观。利用快速成型设备，迅速拿到样件，经测评合格后，用快速成型机进行小批量生产，即减少了投资，又赢得了时间。 　　实践证明：AFS激光快速成型技术已被证明是解决小批量复杂铸造制造的非常有效的手段。迄今为止，人们已通过激光快速成型成功地生产了包括叶轮、叶片、发动机转子、泵体、发动机缸体、缸盖等复杂铸件。 小批量无模生产 第三节　薄片分层叠加成形 一、薄片分层叠加成形——LOM工艺原理 二、特点和成形材料 三、LOM分层叠加成形设备和应用 一、薄片分层叠加成形——LOM工艺原理 成型原理 黏贴纸材 用CO2激光器沿轮廓切割 工作台下降 成型材料 特种纸——背面抹了热熔胶（热敏胶） 厚度：0.1mm LOM成型工艺过程 1）基底制作： 由于叠层在制作过程中要由工作台带动频繁升降，为实现原型与工作台之间的连接，需要制作基底，通常制作3~5层。为保证基底的牢同，在制作基底之前要将工作台预热。 2）原型制作 制作完基底后，即可由设备根据给定的工艺参数自动完成原型所有叠层的制作过程。 3）余料去除： 主要是将成形过程中产生的网状废料与工件剥离，通常采用手工剥离的方法。 4）后处理： 余料去除以后，为提高原型表面状况和机械强度，保证其尺寸稳定性、精度等方面的要求，需对原型进行后置处理，如修补、打磨、抛光、表面涂覆等，经处理的LOM原型表现出类似硬木的效果和性能。 分层实体制造（LOM）样件 分层实体制造（LOM）样件 LOM模型的尺寸稳定和精密度高，适用于石膏铸造 二、特点和成形材料 LOM成形优点： LOM工艺只需在片材上切割出零件截面的轮廓，而不用扫描整个截面。因此成形厚壁零件的速度较快，易于制造大型零件。 工艺过程中不存在材料相变，因此不易引起翅曲变形，零件的精度较高。 工件外框与截面轮廓之间的多余材料在加工中起到了支撑作用，所有LOM工艺无需加支撑。 原材料价格便宜，原型制作成本低。设备可靠性高，寿命长,操作方便。 LOM成形缺点： (1)不能直接制作塑料工件。 (2)工件（特别是薄壁件）的抗拉强度和弹性不够好。 (3)工件易吸湿膨胀，因此，成型后应尽快进行表面防潮处理。 (4) 工件表面有台阶纹，其高度等于材料的厚度（通常为0.lmm 左右）, 因此，成型后需进行表面打磨。 三、LOM分层叠加成形设备和应用 设备组成 激光系统、走纸机构、XY扫描机构和Z升降机构、加热辊 图8-8　SSM—800型分层叠加成形设备a)前面部分　b)背后部分1—X、Y轴　2—热压系统　3—测高　4—收纸辊　5—Z轴　6—送纸辊　7—工作平台　8—激光头 第四节　熔丝堆积成形 一、熔丝堆积成形——FDM工艺原理 二、特点和成形材料 三、FDM熔丝堆积成形设备和应用 一、熔丝堆积成形——FDM工艺原理 FDM的材料一般是热塑性材料，如蜡、ABS、尼龙等，以丝状供料。如图所示，材料在喷头内被加热熔化,喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速固化，并与周围的材料粘结。 FDM工艺不用激光，因此使用、维护简单，成本较低。 用蜡成形的零件原型，可以直接用于失蜡铸造。 用ABS制造的原型因具有较高强度而在产品设计、测试与评估等方面得到广泛应用。 由于以FDM工艺为代表的熔融材料堆积成形具有一些显著优点，该工艺发展极为迅速。 图8-9　熔线堆积成形(FDM)工艺原理图 熔融沉积成型制造（FDM）样件 二、特点和成形材料 优点 (1)由于采用了热融挤压头的专利技术，使整个系统构造原理和操作简单，维护成本低，系统运行安全。 (2)成型速度快。 (3)用蜡成型的零件原型，可以直接用于熔模铸造。 (4)可以成型任意复杂程度的零件。 (5)原材料在成型过程中无化学变化，制件的翘曲变形小。 (6)原材料利用率高，且材料寿命长。 (7)支撑去除简单，无需化学清洗，分离容易。 缺点 (1)成型件的表面有较明显的条纹。 (2)沿成型轴垂直方向的强度比较弱。 (3)需要设计与制作支撑结构。 (4)需要对整个截面进行扫描涂覆，成型时间较长。 (5)原材料价格昂贵。 二、特点和成形材料 1.成形材料 (1)FDM工艺常用ABS工程熟料丝作为成形材料。 (2)熔融温度低，提高喷头和整个机械系统的寿命；提高原型的精度。 (3)粘结性主要影响零件的强度。 2.支撑材料 采用支撑材料是加工中采取的辅助手段，在加工完毕后必须去除支撑材料，所以支撑材料与成形材料的亲和性不能太好。 三、FDM熔丝堆积成形设备和应用 图8-10 FDM熔丝堆积成形设备MEM-250-Ⅱ 快速成型机MEM3