快速成形制造技术现状及进展精品.pptVIP

3DP技术特点 原材料来源广泛，材料利用率高，约100％； 真正的桌面系统，可以在办公室使用。 不使用有害物质，无异味。 分层厚度薄，尺寸精度和表面质量良好。 成形尺寸小，成形速度低。 设备成本低，运行成本低。 分类及原理－LC 激光敷层技术(Laser clading, LC) 将金属粉末材料通过一个喷嘴喷在激光束的聚焦点上，激光束将粉末熔化后逐层涂敷堆积，形成三维实体。悬伸部位用铜粉末烧结支撑，零件制成后再将支撑物腐蚀去除。 分类及原理－LC 分类及原理－LC 有时为了提高精度，在完成每一层涂敷后，对轮廓和顶面进行一次铣削加工，再进行下一层涂敷，这种方法称为形状沉积制造(Shape deposition manufacturing, SDM)。 LC技术特点 由于LC方法是将粉末熔化后涂敷，而不是像SLS过程中在粉末颗粒间只发生表层烧结，所以制成品的密度更高。 烧结过程达到金属熔点，容易氧化，需要惰性气体保护。 烧结温度高，容易产生应力、变形、开裂等缺陷。 需要大功率激光器，设备投资及运行费用均很高。 RPM技术的特点 方便了设计过程和制造过程的集成，大大简化了工艺设计，缓解了复杂结构零件CAD/CAM过程中CAPP的瓶颈问题。 不再需要过多考虑复杂零件的工艺性问题，可以制造出传统加工方法无法加工的外形和内腔。 可以制造出传统方法难以制造的零件材质，如梯度材质零件、多材质零件等，有利于进行新材料设计。 制造复杂零件毛坯模具的周期和成本大大降低，用工程材料直接成形机械零件时，不再需要设计制造毛坯成形模具； RPM技术的特点 实现了毛坯的近净型成形，机械加工余量大大减小，减少了机械加工工序，节省了工时和加工费用。 由于不再需要大余量粗加工，节省了材料浪费，节省了能源消耗，减少了冷却液污染，有利于环保和可持续发展。 由于工艺准备的时间和费用大大减少，使得单件试制、小批量生产的周期和成本大大降低。 几种RPM技术比较 RPM技术的必威体育精装版进展 成形速度、成形质量不断提高，制造成本不断下降。 新材料的快速成型走向工程化。 直接制造功能构件的技术不断成熟。 快速成型新方法不断出现。 必威体育精装版进展 ??成形速度不断提高 零件的制造速度不断提高，如用FDM技术制造某零件在95年需要34小时，96年13小时，97年9小时，98年只需4.5小时。 利用Internet和国际快递业务，一些RP公司推出在欧洲范围内“ 一天供货 ” 的技术服务。即通过Internet收取订单和CAD模型，通过软件自动规划工艺和计算成本，通过Internet向用户报价，进行CAD模型的分层处理和SLA快速成型制造，通过快递公司向用户供货，所有过程在24小时内完成。 必威体育精装版进展??新材料的RPM技术 陶瓷：SiC，Al2O3，Si3N4，高级电子陶瓷。 金属：镍基合金，钛合金，不锈钢，铝合金，结构钢，铜。 复合材料：陶瓷基复合材料，树脂基复合材料，高低熔点金属复合材料，金属基陶瓷增强复合材料。 功能材料：压电陶瓷。 梯度材料：外硬内韧的零件。 生物材料：人造骨用于骨移植手术。 必威体育精装版进展??快速成型新方法 用带铸法（tape casting）制成薄陶瓷板，再利用LOM工艺制成坯件（green ceramic parts），最后经过烧结过程制成陶瓷件。 将陶瓷粉末制成浆液，通过喷墨打印系统或特种画笔逐层沉积制作陶瓷坯料，再经过烧结过程制成陶瓷零件。 液态单体细流在计算机控制下沉积在热盘上发生聚合，逐层堆积聚合物零件。 用计算机控制电解液喷嘴的喷射位置，进行选择性电沉积（selective electrodeposition），逐层制作金属零件。 必威体育精装版进展??快速成型新方法 用激光束在被反应气体包围的基体上局部加热，使加热区内反应气体分解，形成固态沉积，激光束的扫描形成三维形状零件。 采用液晶显示屏作为可编程的动态掩模，或者采用光电二极管面阵作为可编程光源，遮盖在液态感光树脂上进行逐层光聚合。 曲面分层快速成型技术(Curved LOM)是先用普通LOM技术制造成型模具，然后将待成型材料铺在模具上，逐层用激光切出边缘轮廓，并逐层堆积制成三维零件。 必威体育精装版进展??快速成型新方法 曲面LOM技术 必威体育精装版进展??功能零件的RPM技术 用生物陶瓷制作骨骼，用于骨植入手术。 制作微型零件，零件尺寸50?m至50mm，特征尺寸5?m。 用SLS/HIP技术直接制作航空发动机金属叶片和箱体金属零件。 制造集成无源电气元件如电容、电阻、RC滤波器、电感器和变压器。 制造压电传感器、致动器。 必威体育精装版进展??功能零件的RPM技术 不锈钢和铜组合的 注塑模具零件 必威体育精装版进展??功能零件的RPM技术 小型发动机转子 必威体育精装版进展??功能零件的RPM技术