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快速成型1[1]

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1、快速成型:快速成型技术,又称实体自由成型技术,快速成型的工艺方法是基于计算机三维实体造型,在对三维模型进行处理后,形成截面轮廓信息,随后将各种材料按三维模型的截面轮廓信息进行扫描,使材料粘结、固化、烧结,逐层堆积成为实体原型。

激光烧结深度:是直接影响烧结质量的重要因素之一,主要由激光能量参数及粉末材料的特征参数决定的。其中,激光能量参数又包括激光功率、激光束扫描速度、激光线的长度及宽度;粉末材料的特征参数则包括粉末材料对激光的吸收率、粉末熔点、比热容、颗粒尺寸及分布、颗粒形态及铺粉密度。

成型精度:是评价成型质量最主要的指标之一,它是快速成型技术发展的基石。精度值一般的指机器的精度,即使给出制作也是专门设计的标准件的精度,而并非以为着制作任何制件都能达到的精度。

直接制模:用SLS、FDM、LOM等快速成型工艺方法直接制造出树脂模、陶瓷模和金属模具。

间接制模:用快速成型件作母模或过度模具,在通过传统的模具制造方法来制作模具。

软模技术:采用各种快速成型技术包括SLA、SLS、LOM,可直接将模型(虚拟模型)转换为具有一定机械性能的非金属的原型(物理模型),在许多场合下作为软模使用,用于小批量塑料零件的生产。

桥模制作:将液态的环氧树脂于有机或无机复合材料作为基体材料,以原型为基准浇注模具的一种间接制模方法。

覆模陶瓷:与覆模金属粉末类似,包覆陶瓷粉末(Al2O3等)。

金属粉:按其组成情况分为三种:(1)单一的金属粉(2)两种金属粉末的混合体,其中一种熔点较低起粘结剂的作用(3)金属粉末和有机粘结剂的混合体。

2、SLA/LOM基本原理及特点:(1)SLA基本原理: SLA技术是交计算机CAD造型系统获得制品的三维模型,通过微机控制激光,按着确定的轨迹,对液态的光敏树脂进行逐层扫描,使被扫描区层层固化,连成一体,形成最终的三维实体,再经过有关的最终硬化打光等后处量,形成制件或模具。特点:可成型任意复杂形状,成型精度高,仿真性强,材料利用率高,性能可*,性能价格比较高。适合产品外型评估、功能实验、快速制造电极和各种快速经济模具。但该技术所用的设备和光敏树脂价格昂贵,使其成本较高。(2)LOM基本原理: LOM 技术是通过计算机的三维模型,利用激光选择性地对其分层切片,将得到的各层截面轮廓层层粘结,最终叠加成三维实体产品。特点:成型速度快,成型材料便宜、成本低,因无相变,故无热应力、收缩、膨胀、翘曲等,所以形状与尽寸精度稳定,但成型后废料块剥离较费事,特别是复杂件内部的废料剥离。该工艺适用于航空、汽车等和中体积较大制件的制作。

3、STL文件格式规则:(1)共顶点规则:一个小三角形平面地顶点不能落在相邻的任何一个三角形平面的边上(2)取向规则:对于每一个小三角形平面,其法向量必须向外,3个顶点连成的矢量方向按右手法则确定,而且对于相邻的小三角形平面,不能出现取向矛盾(3)取值规则:每一个小三角形平面的顶点坐标值必须是正数,零和负数是错误的(4)充满规则:在三维模型的所有表面上,必须布满小三角平面,不得有任何遗漏。缺点:(1)出现违反共顶点的三角形(2)出现错误的裂缝或孔洞(3)三角形过少或过多(4)微小特征遗漏或出错。

4、SLS直接成型精铸蜡模工艺:快速成型精铸蜡模工艺流程如下所示:CAD原形-----分层处理-----快速成型蜡模----涂壳-----脱模----培烧----浇注----精铸零件。(1)在计算机中建立要加工蜡模的三维试题CAD模型,然后用分层软件进行切片处理,得[1]到每一加工曾面的信心,并将其转化为电信号控制激光扫描系统工作。(2)在成型工作平台上铺设一层致密均匀的成型粉末材料,激光束在计算机控制下根据切片层面信息对成型粉末材料进行扫描烧结,被激光束早社的粉末熔化并在随后的冷却进程中粘结在一起,完成第一个层面的加工(3)

逐层铺粉,逐层扫描烧结,采用上述叠加成型法,最后制造出三维试题零件----蜡模。

5、快速模具优点和意义:优点:快速经济制模技术与传统的机械加工相比,具有制模周期短、成本低、精度与寿命又能满足生产上的使用要求,是综合经济效益比较显著的一类制造模具的技术。意义:以RPM为技术支撑的快速模具制造RT(Rapid Tooling)也正是为了缩短新产品开发周期,早日向市场推出适销对路的、按客户意图定制的多品种、小批量产品而发展起来的新型制造技术。由于产品开发与制造技术的进步,以及不断追求新颖、奇特、多变的市场消费导向,使得产品(尤其是消费品)的寿命周期越来越短已成为不争的事实。例如,汽车、家电、计算机等产品,采用快速模具制造技术制模,制作周期为传统模具制造的1/3~1/10,生产成本仅为1/3~1/5。所以,工业发达国家已将RPM/RT作为缩短产品开发时间及模具制作周期的重要研究课题和制造业核心技术之一,我国也已开始了快速制造业的研究与开发应用工作。

6、直接制作金属模具、成型金属型工艺方法:(1)利用激光烧结快速成型机制作COPPER PA 金属中空暂时模(2)利用高温树枝和硬化剂,依照一定比例调配耐高温金属树脂溶液(3)将调制完成只来高温金属树脂,灌注于中空金属模具中以强化其强度(4)以高温振动机,将金属树脂内气泡清除,完成后,再用高温烤箱以一定规范使高温金属树脂加热硬化(5)取出金属树脂硬化后之金属暂时模,放于室温使整个模具完全硬化(6)以CNC加工机切除模具毛边,装置于模座上完成暂时制作。

7、硅胶模技术特点、常用材料、材料特性:特点:成本低,许多材料都可以用硅胶模成型,适合于蜡、树脂、石膏等浇注成型,广泛应用于精铸蜡模的制作、艺术品的仿制和生产样的制备。制作步骤:A、根据实体造型、正确选择分模线,以确保制品能够顺利脱模,在分模线处贴上胶带并涂以颜色以示分区。B、从四方以包围母样的方式组合板状的模框。C、计算硅胶主剂所需的剂量,将主剂与硬化剂按10:1比例均匀混合,放入真空浇注机中进行真空脱泡。D、取出硅橡胶注入模框直至母样被完全包围。E、将注入硅橡胶时带的空气再次放入真空注型中进行脱泡。F、室温下放置约24小时硅橡胶可完全硬化,35℃时完全硬化所需时间为10小时。尽量使用室温硬化,加温硬化会引起硅橡胶收缩。G、取下模框用手术刀将硅橡胶模具剖开,取出母样。H、在上模部分作气孔。如果发现模具有少量缺陷,可以用新配置的硅橡胶修补,并经固化处理即可。常用材料:材料特性:

8、快速铸造技术实现途径:主要有以下四种:(1)直接成型熔模铸造用蜡模或树脂消失模(2)直接成型砂型铸造用砂型(芯)或木模(3)直接成型陶瓷型精密铸造用陶瓷型壳(芯)(4)直接制造消失模或蜡模用模具。

9、金属粉激光烧结成型技术状况:现状:美国DTM公司金属粉末产品主要特点(1)材料成分:覆模1080碳钢(2)应用:制作注塑模的金属型芯及金属压铸模(3)制作主要特点:完全密实,达到铝材的强度和硬度;模量同钢相似,导热性好;能进行机加工、焊接、表面处理及热处理;抛光后表面粗燥度达到Ra=0。1μm;主要尺寸公差为0。25mm(4)应用实例:塑料件的注射成型模具;挤压模和注塑模试制用的模具;有色金属零件压制模(5)铸模生产率:正常条件下,生产100000件以上的塑料模;200~500件铝、锌或镁制品模。国内中北大学和华中科大开展了覆模金属粉的激光烧结技术研究。中北大学研究的覆模金属粉主要性能:(1)成分:覆模1Cr18Ni9Ti粉末(2)外观:灰色粉末(3)粒度:160目~300目(4)激光烧结成型温度140℃,烧结件变形很小,成型尺寸精度±0。15mm。

10、rp在铸造模具快速制作中的应用:快速模具能用作低压铸造模、利用SLS技术直接成型精铸蜡模。

11、lom(对叠层实体制造)原型制作误差分析、提高精度措施:(1):CAD模型的前处理造成的误差(2):快速成型机的误差(3):成型过程中的误差(4):成型后环境变化引起的误差①材料状态的变化②不一直的约束③叠层高度的累积误差④成型功率控制不当⑤工艺参数不稳定等

(5):制件后处理不当造成的误差。

12、覆膜金属粉激光成型中后处理:(1)对烧结原型件进行清理,清除掉多余虚粉(2)按比例配制后处理液,并利用电动搅拌器混合均匀(3)用过滤网对混制的后处理液进行过滤(4)对烧结原型件进行涂渗处理(5)将涂渗处理的原型件放入真空干燥箱保温,以保证渗透(6)清理原件表面,将残存的后处理液去掉(7)将处理好的烧结原型件放置在空气中干燥(8)用细纱纸对原型件的表面进行打磨处理,降低表面粗燥度。

13、铝填充环氧树脂模:金属树脂模实际生产中是用环氧树脂加金属粉(铁粉或铝粉)作填充材料,这种用铝粉作填充材料的就是铝填充环氧树脂模。

14、电弧喷涂快速制模原理及其基本原理:基本原理:以两根分别连接直流电源正负极的金属丝作自耗性电极,利用其端部产生的电弧将金属丝熔化;处于电弧正后方的喷嘴射出高速、高压空气使熔化的金属脱离且雾化成微粒,以极高速度[2]撞击基体表面,使其平化,形成光滑、致密、低气孔率的金属喷涂层。工艺过程:制备原型----涂刷隔离剂----金属喷涂----放置加强件浇注填充料----脱模----表面抛光。

1、何谓快速成型?快速成型的原理是什么?(p1)快速成型技术,又称实体自由成型技术,快速成型的工艺方法是基于计算机三维实体造型,在对三维模型进行处理后,形成截面轮廓信息,随后将各种材料按三维模型的截面轮廓信息进行扫描,使材料粘结、固化、烧结,逐层堆积成为实体原型。快速自动成型(Rapid Prototyping)技术是近年来发展起来的直接根据CAD模型快速生产样件或零件的成组技术总称,它集成了CAD技术、数控技术。激光技术和材料技术等现代科技成果:是先进制造技术的重要组成部分。与传统制造方法不同,快速成型从零件的CAD几何模型出发,通过软件分层离散和数控成型系统,用激光束或其他方法将材料堆积而形成实体零件。快速成型技术是一种离散一堆积的成形过程。这种加工过程可分为前期数据处理(离散)和物理实现(堆积)。在离散过程中,将三维形体的CAD模型沿一定方向分解,得到一系列截面数据,再根据各自具体的工艺要求,获得控制成形头运动的轨迹;在堆积过程中,成形头在运动轨迹的控制下,加工出层片,并将层片与层片堆积、连接,重复上述2个过程,加工出零件。

2、快速成型的全过程包括那些步骤?(p1)

3、典型商品化的快速成型机有哪几种?它们有什么共同点与不同点?(p4)

4、你见过哪几种快速成型机,你认为它们各有什么优缺点?(p4)

5、快速成型技术能给制造业带来什么效益?(1)RP技术在制造方式上具有革命性的突破不同于传统成型加工方法,利用RP技术加工零件,不需要刀具和模具,而是利用光、热、电等手段,通过固化、烧结、聚合等作用,实现材料的堆积,并从液态、粉末态过渡到实体状态从而完成造型过程。(2)RP技术优化了产品开发过程,是快速市场响应的重要保证RP技术为产品开发提供了一种“新柔性”,不仅缩短了开发周期,而且大大隆低下产品开发中失误的可能性。(3)产品在设计阶段接受设计评估与校审传统产品开发过程中,用户一般要等待5—6个月才能看到新产品的试件原型。利用RP技术,可以在很短的时间(几小时或几天)内精确地生成产品的原型(4)产品在设计阶段就可进行功能试验RP技术使用新型光敏树脂材料等制成的试件原型具有足够的强度,可用于传热、流体力学等方面的试验,还可用于受载应力分布分析。5)可进行快速模具制造或成品制造以RP原型作模心或模套,结合快速精铸、金属喷涂、粉末烧结或电极研磨等技术可以快速制造出企业生产所需要的模具或工装设备,其制造周期比数控加工缩短30%一4o%以上,成本却下降35%一70%。

6、快速成型技术有哪些应用?快速成型的应用主要体现在以下几个方面:(1)新产品开发过程中的设计验证与功能验证。2)可制造性、可装配性检验和供货询价、市场宣传,对有限空间的复杂系统,如汽车、卫星、导弹的可制造性和可装配性用RP方法进行检验和设计,将大大降低此类系统的设计制造难度。(3)单件、小批量和特殊复杂零件的直接生产。对于

高分子材料的零部件,可用高强度的工程塑料直接快速成型,满足使用要求;对于复杂金属零件,可通过快速铸造或直接金属件成型获得。该项应用对航空、航天及国防工业有特殊意义。(4)快速模具制造。通过各种转换技术将RP原型转换成各种快速模具,如低熔点合金模、硅胶模、金属冷喷模、陶瓷模等,进行中小批量零件的生产,满足产品更新换代快、批量越来越小的发展趋势。快速成型应用的领域几乎包括了制造领域的各个行业,在医疗、人体工程、文物保护等行业也得到了越来越广泛的应用。

7、快速模具制造及其应用对制造业有何重要性?以RPM为技术支撑的快速模具制造RT(Rapid Tooling)也正是为了缩短新产品开发周期,早日向市场推出适销对路的、按客户意图定制的多品种、小批量产品而发展起来的新型制造技术。由于产品开发与制造技术的进步,以及不断追求新颖、奇特、多变的市场消费导向,使得产品(尤其是消费品)的寿命周期越来越短已成为不争的事实。例如,汽车、家电、计算机等产品,采用快速模具制造技术制模,制作周期为传统模具制造的1/3~1/10,生产成本仅为1/3~1/5。所以,工业发达国家已将RPM/RT作为缩短产品开发时间及模具制作周期的重要研究课题和制造业核心技术之一,我国也已开始了快速制造业的研究与开发应用工作。

8、传统模具制造有什么不足之处?(p25)传统模具制造过程复杂、耗时长、费用高。传统模具制造以机械加工为主,往往加工周期长、成本高、对操作技能的依赖性高。当模具的形状较为复杂时,特别是有复杂曲面需要加工时,模具的生产率更低,很难适应市场激烈竞争条件下,产品生产小批量、多品种的发展趋势。

9、何谓快速模具制造?它有什么独特之处?(p25)快速经济制模技术与传统的机械加工相比,具有制模周期短、成本低、精度与寿命又能满足生产上的使用要求,是综合经济效益比较显著的一类制造模具的技术。

10、何谓间接快速模具制造、直接快速模具制造?它们的优缺点及其适用范围?(p27)直接制造金属模具的方法是直接CAD实体造型模具。目前主要采用SLS法,激光烧结涂有聚合物粘结剂的金属粉末,然后在炉中焙烧,将粘结剂烧失,再将低熔点的金属(如铜)渗入烧结后模具内部的孔隙中,最后抛光型腔表面和型芯面,加上浇注系统和冷却系统,构成注塑模具。此法也可直接制作精密铸造用压型。

11、何谓熔模铸造金属模?(p34)RP技术的最大优势在于它能迅速产生复杂形状的原型,而熔模铸造长处是利用模型制造复杂的零件,两者结合在一起,可快速制造出各种零件。12、什么是Quick Cast 工艺制作熔模铸造金属模?用SLA成型的树脂件代替失蜡铸造的石油基腊模,再根据此树脂件制造陶瓷壳体,然后进行传统的失腊铸造,得到金属模型。。13、用SLS直接烧结陶瓷模:基于快速成形的陶瓷型铸造的工艺过程:1)在三维CAD造型系统中完成铸件的三维实体模样设计。生成模样STL文件。2)对模样的STL文件进行处理,分层、加支撑。3)快速成形机在已得到的模样分层、支撑文件控制下制造出模样的树脂原型。

4)直接在原型上挂浆、制作陶瓷壳。在室温下放置2h左右,从陶瓷壳中取出原型。5)将陶瓷壳在加热炉内焙烧(200℃)5h后取出,自然冷却。6)浇注金属,得到铸件。7)对铸件进行清砂等后续工艺处理,得到金属铸件。8)对铸件进行尺寸、力学性能检验。

14、分层切削-叠合模.快速成型法与切削加工母模各有何优缺点?

15、什么是直接金属喷镀模:是将融化的金属雾化后高速喷射沉积于基体材料上,得到与基本材料形状相对应的具有特殊性能的薄壳。

16、如何用电弧金属喷镀制作快速模具?基本原理是以两根分别连接直流电源的正负极的金属作自耗性电极,利用其端部产生的电弧将金属丝融化,处于电弧正后方的喷嘴射出高速,高压空气使融化的金属脱离且雾化成颗粒,以极高速度撞击基体表面,使其扁平化,形成光滑,致密,低气孔的金属深层。工艺过程:模型制作---表面涮涂应力释放剂-----电弧喷涂-----安装模架-----浇注环氧树脂与金属粉复合材料-----脱模-----精整。

17、分析金属粉末烧结成型技术的国内外研究状况?(D19)

18、影响激光烧结成型质量的主要参数?如何进行参数的优选?

19、叙述光固化成型(SLA)的基本原理及特点?(p4、p5)SLA技术是交计算机CAD造型系统获得制品的三维模型,通过微机控制激光,按着确定的轨迹,对液态的光敏树脂进行逐层扫描,使被扫描区层层固化,连成一体,形成最终的三维实体,再经过有关的最终硬化打光等后处量,形成制件或模具。激光立体光刻技术主要特点是可成型任意复杂形状,成型精度高,仿真性强,材料利用率高,性能可*,性能价格比较高。适合产品外型评估、功能实验、快速制造电极和各种快速经济模具。但该技术所用的设备和光敏树脂价格昂贵,使其成本较高。

20、对叠层实体造型(LOM)的原形制作进行误差分析?

21、快速成型技术中常用的STL文件格式规则,STL文件格式的缺点?(D202、D204)Stl 文件规则:(1)共顶点规则?? 一个小三角形平面地顶点不能落在相邻的任何一个三角形平面的边上(2)取向规则?? 对于每一个小三角形平面,其法向量必须向外,3个顶点连成的矢量方向按右手法则确定,而且对于相邻的小三角形平面,不能出现取向矛盾(3)取值规则?? 每一个小三角形平面的顶点坐标值必须是正数,零和负数是错误的(4)充满规则在三维模型的所有表面上,必须布满小三角平面,不得有任何遗漏。缺点:(1)出现违反共顶点的三角形(2)出现错误的裂缝或孔洞(3)三角形过少或过多(4)微小特征遗漏或出错。

22、快速成型技术的主要发展方向?(p22)

23、说明分层实体制造(LOM)快速成型工艺原理及特点?(p6)LOM技术是通过计算机的三维模型,利用激光选择性地对其分层切片,将得到的各层截面轮廓层层粘结,最终叠加成三维实体产品。其工艺特点是成型速度快,成型材料便宜、成本低,因无相变,故无热应力、收缩、膨胀、翘曲等,所以形状与尽寸精度稳定,但成型后废料块剥离较费事,特别是复杂件内部的废料剥离。该工艺适用于航空、汽车等和中体积较大制件的制作。

24、试述影响激光快速成型加工效率的各种因素?

25、何谓快速过渡膜?它的适用范围如何?

26、目前常用的快速过渡膜有哪几种?(1)铝填充的环氧树脂模(2)SLA形成的树脂壳—铝填充的环氧树脂被衬模(3)SLA直接烧结低碳钢---渗铜模(4)纤维曾强聚合物压制模(5)低熔点金属模(6)三维打印---渗铜模。

27、什么是铝填充环氧树脂模?他是如何制作的?采用正母模与反母模有什么优缺点?

金属树脂模实际生产中是用环氧树脂加金属粉(铁粉或铝粉)作填充材料,这种用铝粉作填充材料的就是铝填充环氧树脂模。

制作过程:(1)制作母模与分型板(2)在母模表面涂覆一层薄层脱模剂(3):将母模表面与分型板放置在型框中(4)在型框中靠近母模处设置冷却管(5)预混精细研磨铝粉,双组分热固性环氧树脂,并在真空中排气,去除气泡(6):在真空状态下,将CAFé模用材料浇于母模的外面,并使其固化。(7):将母模于完全固化的CAFé模倒置,拆除分型板,在母模反面于先前固化的CAFé模上涂脱模剂,重复上述过程。(8)12小时后,第二部分CAFé模已经完全固化,移去母模。(9)用定位销使型心于型腔对准,在要求位置钻推料孔,安装推料板于推料杆,连接冷却管,最后整个装配件置于标准模架中。

28、什么是SLA成型的树脂壳、铝填充环氧树脂背衬膜?(DirectAIM)是指用SLA的ACES 工艺固化的树脂壳,并用铝填充环形树脂作被衬而构成的模具,其中ACES是由SYSTEMS 公司开发的一种SLA快速成型工艺。

29、什么是SLS直接烧结低碳钢—渗透膜?SLS直接烧结低碳钢—渗透膜的工艺是DTM公司采用专利的SLS过程开发的,称作Rapid-Tool。它使用Rapid-Tool工艺,激光束烧结低碳钢和黏结剂粉粒,使它们融合在一起,并一层一层的建立工件,得到半成品件,再将半成

品件放入一个炉中,进行二次处理,加热去除黏结剂,使金属粉末融合,并在1083摄氏度以上渗入铜,最终获得全密度的模具。

30、什么是低熔点合金模?(p34)是指利用母模,浇注低熔点金属而得到的模具,母模可以是来自RP系统或CNC加工。

31、什么是三维打印—渗铜模?(p29)是由ExtrucleHone公司与MIT合作开发的,它是三维打印方法选择性的一层层黏结金属粉末,得到半成品,然后进行二次烧结与渗铜,形成60%钢和40%铜的金属模具。

32、什么是纤维增强聚合物压制模?是指用SWIFT TECHNCLOGIES Ltd公司开发的AwifTOOl技术制作模具,这种技术采用纤维曾强的热固性混合物作为制模材料,有很好的强度,不宜断裂,压制过程(1)制作母模(2)压制SPC模镶块(3)模具装配。

33、硅橡胶膜有何优点?它的适用范围是什么?(p27、D305)利用RP技术设计制造出产品的原型,然后用硅橡胶制造其模具,这对于结构复杂、花纹精细、无拔模斜度(甚至有一定的倒拔模斜度)或带有深凹槽的产品,在新产品试制或者单件、小批量生产时,具有以下优点:(1)可以大大缩短产品试制周期,同时修改模具也很方便。此外,由于硅橡胶模具具有弹性,对凸凹部分浇铸成型后均可以直接取出。(2)利用硅橡胶制造模具,可以更好地发挥RP技术的优势。由于原型机械性能差和耐温性低,在利用它制造其它快速经济模具时受到了限制;而硅橡胶模具能够克服这些缺点,这样就可以利用RP原型制造各种复杂零件的模具。缺点:<1>硅橡胶的热传导性比较差,如果在硅橡胶模的固化过程中,热量没有被完全散发的话将会明显降低模具质量,所以硅橡胶模具的制作时间很难被缩短。<2>硅橡胶的耐久度比较低,对于比较简单的零件,如果零件上有尖边或薄壁,那么一般一个模具只能生产30-40个,如果零件相当复杂一个模具只能生产10-15个,这样由于模具的寿命比较短,硅橡胶模一般只适于零件的试制,当作大量零件时它的生产周期并不比金属模具短。<3>为了保证硅橡胶模的精度,硅橡胶的浇注要在真空环境里完成,硅橡胶模具的大小受到真空成型机尺寸的限制,无法生产大型的模具。由于硅橡胶模的强度较低,所以它不适于用于注塑模的生产。

34、真空浇注机有哪几部分组成?各个部分的作用?有无差压系统时浇注成型又什么影响? 35。硅橡胶膜制作步骤:(p27、D306)A、根据实体造型、正确选择分模线,以确保制品能够顺利脱模,在分模线处贴上胶带并涂以颜色以示分区。B、从四方以包围母样的方式组合板状的模框。C、计算硅胶主剂所需的剂量,将主剂与硬化剂按10:1比例均匀混合,放入真空浇注机中进行真空脱泡。D、取出硅橡胶注入模框直至母样被完全包围。E、将注入硅橡胶时带的空气再次放入真空注型中进行脱泡。F、室温下放置约24小时硅橡胶可完全硬化,35℃时完全硬化所需时间为10小时。尽量使用室温硬化,加温硬化会引起硅橡胶收缩。

G、取下模框用手术刀将硅橡胶模具剖开,取出母样。H、在上模部分作气孔。如果发现模具有少量缺陷,可以用新配置的硅橡胶修补,并经固化处理即可。

硅橡胶模的具体制作工艺如下:(1)设计RP原型并制作RP原型。采用3D CAD软件进行原型的设计,然后在以LOM,SLS等工艺加工出原型。(2)安放原型。把准备好的原型放置到平板上固定好,再将模框套到原型上,并使原型周围距模框的距离均匀,在模框内表面及平板上涂刷脱模剂。(3)粘土和浇石膏背衬。为了增加硅橡胶模具的刚性,同时也为了节省硅橡胶材料,降低成本,可按图1。2(b)、(c)所示进行贴粘土,配石膏浆,浇注石膏背衬。待石膏浆固化后,再去掉粘土层(粘在原型上似的粘土要清洗干净,以免影响模具的表面质量)。(4)硅橡胶造型。根据去掉的粘土层的体积,计算所需调配的硅橡胶的体积,再加上一定的损耗系数,进行硅橡胶的调配。调配均匀后,放入抽真空装置中排除硅橡胶混合体中的气泡。之后就可以按图1。2e所示进行硅橡胶浇注。(5)硅橡胶固化。浇注好的硅橡胶模具,在室温25℃左右放置4~8h,待硅橡胶不粘手后,取出原型,再把硅橡胶模

具放入烘箱内100℃温度下固化8h,或在150~180℃温度下保持2h,使硅橡胶充分固化。(6)脱模。从模框中取出已固化的硅橡胶模,抽出浇口棒及形成排气孔用的圆棒,沿作为分模标记的透明胶带,把模具切割开来,为防止浇注时模具的错位,切割模具时,切口应切成波形状或锯齿形状,但在靠近内模面的附近应尽量平滑,这样有利于保证模具精度。(7)修型。取出原型后,如果发现模具有少量缺陷,可以用新调配的硅橡胶修补,并经固化处理即可。

36、切削浇注成型的硅橡胶膜时,为什么外缘切口呈波浪形?

37、你认为制作大型硅橡胶膜可能会遇到什么问题?用大型硅橡胶膜浇注大型RIM塑料件可能遇到什么困难?如何解决?

38、用快速成型件制作木模的替代模有何优点?(p25)

39、什么是直接烧结树脂砂型?它的适用范围?

40、为什么快速模具能用作低压铸造模?

41、如何用高温硅橡胶制作快速离心铸造模?

42、为什么说铸造是快速模具应用的最主要的领域之一?快速成形制造技术是目前国际上成型工艺中备受关注的焦点。铸造作为一项传统的工艺,制造成本低、工艺灵活性大,可以获得复杂形状和大型的铸件。充分发挥两者的特点和优势,可以在新产品试制中取得客观的经济效益。

43、在激光快速成型技术中,对三维数字化模型的预处理一般包括哪些?

44、STL三维模型数据文件中是如何对三维实体进行描述的,描述方法有什么缺点?(同21)

45、选择性激光烧结成型(SLS)的特点。(p9)

46、激光烧结深度、成型精度、覆膜陶瓷粉、桥模制作、间接快速成型技术。

47、快速铸造技术实现途径有哪些?1)直接成型熔模铸造用蜡模或树脂消失模。2)直接成型砂型铸造用砂型或木模。3)直接成型陶瓷型精密铸造用陶瓷型壳。4)间接制造消失模或蜡模用模具。

48、简述直接成型蜡模金属压型的工艺方法?1)在计算机中建立要加工蜡模的三维实体CAD 模型,然后用分层软件进行切片处理,得到每一加工层面的信息,并将其转化为电信号控制激光扫描系统工作。2)在成型工作平台上铺设一层致密均匀的成型粉末材料,激光束在计算机控制下根据切片层面信息对成型粉末材料进行扫描烧结,被激光束照射的粉末熔化并在随后的冷却进程中粘接在一起,完成第一个层面的加工。3)逐层铺粉,逐层扫描烧结,采用上述叠加成型法,最后制造出三维实体零件-----蜡模。

49、快速模具技术优点及实现意义是什么?(p25)优点:技术集成程度高,从CAD数据到物理实体转换过程快,周期短,成本低。意义:快速制模是寻求更快更好地开发新产品的一种强有力手段。现在和将来,使用快速制模,采用客户所希望的材料来制造零件,都可以大幅度减少零件的交货时间。目前,扩大快速制模的应用范围可能还存在一些问题,但是快速制模进一步更大范围的应用,必将成为一种强大的。有益的新产品开发工具。

50、直接快速金属模具的工艺方法及特点? 三种工艺方法:(1)软模技术:多种场合可以使用,用于小批量生产。(2):准直接快速制模技术:用于中等批量的塑料零件和蜡模生产。(3):真直接快速制模技术:包括两种工艺方法:①金属粉末大功率激光器烧结成型法②混合金属粉末激光烧结成型法。特点:(1):成型设备昂贵,体积大,运行成本高,难于管理,不便推广和维护(2):加工工艺难度大(3):成型过程中加工表面难于控制。在烧结过程中激光功率过高,将使熔融金属发生流动,导致成型件表面质量差,精度低,激光功率低又会使金属粉末材料的熔接性差,使成型件的性能达不到使用要求。(4):烧结成型工艺比较简单,利用一般的激光快速成型设备即可完成,具有成型设备简单,成型工艺易于控制的优点。

51、电弧喷涂快速模具原理及其基本结构?基本原理:以两根分别连接直流电源正负极的金

属丝作自耗性电极,利用其端部产生的电弧将金属丝熔化;处于电弧正后方的喷嘴射出高速、高压空气使熔化的金属脱离且雾化成微粒,以极高速度撞击基体表面,使其平化,形成光滑、致密、低气孔率的金属喷涂层。工艺过程:制备原型----涂刷隔离剂----金属喷涂----放置加强件浇注填充料----脱模----表面抛光。

52、分析利用SLS技术直接成型精铸蜡模的工艺步骤?以树脂包覆的金属粉末为成型材料,利用激光烧结快速成型技术,结合特定的后处理工艺,可以制造出蜡模的金属压型。具体制造过程:1)首先在CAD环境中将设计好的蜡模三维实体模型直接翻成零件的反型,经过适当的处理,得到压型的CAD图形。2)对覆膜金属粉,如树脂包覆的不锈钢粉进行激光逐层烧结成型,得到压型的原型件。3)由于原型件中含有大量有机树脂,需在真空炉中经过脱脂处理彻底去除。4)为了保证一定的连接强度,以便进行金属处理过程中不致被破坏,对脱脂件要进行预烧结,对不锈钢预烧结温度大约为900摄氏度。5)在真空中对上述处理件进行渗金属,以提高其密实程度,再经过表面打磨、抛光处理即可制得蜡模的金属压型。

53、快速软模技术特点、常用材料及材料应具备的主要特性:特点:1)模具的生产周期大大缩短,降低了成本。2)更适合于形状复杂的、不规则零件的加工及模具制造。3)大大的减少了材料的浪费,节约了资源,并且对环境影响小。4)灵活性提高,适用于产品试制及小批量生产。5)减少了模具成形工件所需的时间,缩短了成形的循环周期,提高了模具生产效率。

54、如何用快速模具制作失蜡铸造与实型铸造压型?实型铸造消失模的快速成形:立体印刷SLA、叠层实体制造LOM、融积成型FDM等生成的树脂或热塑性材料原型均可以采用实型铸造工艺直接生产铸件。将涂有耐火材料的成型模样放置于密封并充满干砂的箱体中,抽掉箱中空气,使砂型紧实;将熔化的金属液通过特殊的浇冒口系统进入砂型中,烧掉模样并取代其位置而形成金属零件。但由于烧掉模样时而残留下少量的灰分,所以直接影响零件的表面质量。

几种常见快速成型工艺的比较

几种快速成型方式的比较 几种常见快速成型工艺的比较 在快速领域里一直站主导地位快速成型工艺主要包括:FDM, SLA, SLS, LOM等工艺,而这几种工艺又各有千秋,下面我们在主 要看一下这几种工艺的优缺点比较: FDM(fused deposition Modeling)丝状材料选择性熔覆快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材(如工程塑料、聚碳酸酯)加热熔化进而堆积成型方法,简称丝状材料选择性熔覆. 原理如下:加热喷头在计算机的控制下,根据产品零件的截面轮廓信息,作平面运动,热塑性丝状材料由供丝机构送至热熔喷头,并在喷头中加热和熔化成半液态,然后被挤压出来,有选择性的涂覆在工作台上,快速冷却后形成一层大约0.127mm厚的薄片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度,再进行下一层的熔覆,好像一层层画出截面轮廓,如此循环,最终形成三维产品零件。 这种工艺方法同样有多种材料可供选用,如工程塑料;聚碳酸酯、工程塑料PPSF: 以及ABS 与PC的混合料等。这种工艺干净,易于操作,不产生垃圾,并可安全地用于办公环境,没有产生毒气和化学污染的危险。适合于产品设计的概念建模以及产品的形状及功能测试。专门开发的针对医用的材料ABS-i: 因为其具有良好的化学稳定性,可采用伽码射线及其他医用方式消毒,特别适合于医用。 FDM快速原型技术的优点是: 制造系统可用于办公环境,没有毒气或化学物质的污染;1次成型、易于操作且不产生垃圾;独有的水溶性支撑技术,使得去除支撑结构简单易行,可快速构建瓶状或中空零件以及一次成型的装配结构件; 原材料以材料卷的形式提供,易于搬运和快速更换。 可选用多种材料,如各种色彩的工程塑料以及医用ABS等 快速原型技术的缺点是:成型精度相对国外先进的SLA工艺较低,最高精度、成型表面光洁度不如国外 SLA:成型速度相对较慢光敏树脂选择性固化是采用立体雕刻(Stereolithography)原理的一种工艺的简称,是最早出现的一种快速成型技术。在树脂槽中盛满液态光敏树脂,它在紫外激光束的照射下会快速固化。成型过程开始时,可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度,聚焦后的激光束,在计算机的控制下,按照截面轮廓的要求,沿液面进行扫描,使被扫描区域的树脂固化,从而得到该截面轮廓的树脂薄片。然后,工作台下降一层

3D打印与快速成型和快速制造之间的区别和联系

3D打印与快速成型和快速制造之间的区别和 联系 D、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。目前国内传媒界习惯把快速成型技术叫做“3D打印”或者“三维打印”,显得比较生动形象,但是实际上,“3D打印”或者“三维打印”只是快速成型的一个分支,只能代表部分快速成型工艺。快速制造(Rapid Manufacturing,简称RM),有狭义和广义之分,狭义上是基于激光粉末烧结快速成型技术的全新制造理念,实际上属于RP快速成型技术的其中一个分支,它是指从电子数据直接自动地进行快速的、柔性并具有较低成本的制造方式。快速制造它与一般的快速成型技术相比,在于可以直接生产最终产品,能够适应从单件产品制造到批量的个性化产品制造;而广义上,RM快速制造可以包括“快速模具”技术和CNC数控加工技术在内,因此可以与RP快速成型技术分庭抗礼,各擅胜场。国际上喜欢用“Additive Manufacturing”(简称AM)来囊括RP和RM 技术,国内翻译为增量制造、增材制造或添加制造。年美国ASTM 成立了F42委员会,将AM定义为:

“Process of joining mat-erials to make objects from3d model data, usua-lly layer upon layer, as opposed to subtractive manufacturing methodologies、” 即:一种与传统的材料去处加工方法截然相反的,通过增加材料、基于三维CAD模型数据,通常采用逐层制造方式,直接制造与相应数学模型完全一致的三维物理实体模型的制造方法。解析二:几种主流快速成型工艺的成型原理及优缺点 1、激光光固化(SLAStereolithography)该技术以光敏树脂为原料,将计算机控制下的紫外激光按预定零件各分层截面的轮廓为轨迹对液态树脂连点扫描,便被扫描区的树脂薄层产生光聚合反应,从而形成零件的一个薄层截面。当层固化完毕,移动工作台,在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂以便进行下一层扫描固化。新固化的一层牢固地粘合在前一层上,如此重复直到整个零件原型制造完毕。美国3DSYSTEMS 公司是最早推出这种工艺的公司。该项技术特点是精度和光洁度高,但是材料比较脆,运行成本太高,后处理复杂,对操作人员要求较高。适合验证装配设计过程中用。 2、三维打印成型(3DP3Dimension Printer)其最大特点是小型化和易操作,多用于商业、办公、科研和个人工作室等环境。而根据打印方式的不同,3DP三维打印技术又可以分为热爆式三维打印(代表:美国3D Systems公司的 Zprinter系列原属ZCorporation公司,已被3D Systems公司收购)、压电式三维打

快速成型试题

1、20世纪80年代末期出现了快速成形技术,它涉及CAD/CAM技术、数据处理技术、材料技术、激光技术和计算机软件技术等,是各种高技术的综合。 2、快速成形主要的成形工艺有四种:液态光敏聚合物选择性固化(SLA)、薄型材料选择性切割(LOM)、粉末材料选择性激光烧结(SLS)、丝状材料选择性熔融沉积。 3、快速成形技术、数字原型技术和虚拟原型技术一起,都是产品创新和快速开发的重要手段,他们已成为先进制造技术群的重要组成部分。 4、快速成形技术彻底摆脱了传统的“去除式”加工法,而采用全新的“添加式”加工法。 5、快速成形不必采用传统的加工机床和模具,快速成形建立产品样品或模具的时间和成本中有传统加工方法的10%-30%和20%-35%。 6、三维模型的构造,计算机在描述实体时常用的四种方法:构造实体几何法(CSG)、边界表达法(B-rep)、参量表达法、单元表达法。 7、模型输出常用的文件格式有多种,常用的有IGES、HPGL、STEP、DXF、STL等。 8、IGES是大多数CAD系统采用的一种美国标准,可以支持不同文件格式间的转换。 9、HPGL是HP公司开发的一种用来控制自动绘图机的语言格式,它以被广泛地接受,成为一项事项标准。这种表达格式的基本构成是描述图形的矢量,用X和Y坐标来表示矢量的起点和终点,以及绘图笔相应的抬起或放下。一些快速成型系统也用HPGL来驱动它们的成形头。10、STEP是一种正在逐步国际标准化的产品数据交换标准。目前,典型的CAD系统都能输出STEP格式文件,有些快速成形技术的研究者正试图借助STEP格式,不经STL格式的转换,直接对三维CAD模型进行切片处理,以便提高快速成形的精度。 11、DXF是用于AutoCAD输出的一种格式 12、STL格式是快速成形系统经常采用的一种格式 13、常用的扫描机有传统的坐标测量机、激光扫描机、零件断层扫描机、CT扫描机、磁共振扫描机等。 14、STL文件格式的规则有:共定点规则、取向规则、取值规则、充满规则 15、迄今为止,在国际市场上出现了很多与逆向工程相关的,主要有Imageware、Geomagic Studio、CopyCAD和RapidForm四大软件。 16、Geomagic Studio主要包括Quality、Shape、Wrape、Decimate、Capture五个模块。 17、RP 扫描填充方式发展到现在,主要有以下几种方式:单向扫描,多向扫描,十字网格扫描,Z 字型扫描和沿截面轮廓偏置扫描等。 18、快速成型的全过程包括三个阶段:前处理、自由成型、后处理。 19、光固化成型工艺中用来刮去每层多余树脂的装置是刮刀。 20、用于FDM的支撑的类型为:水溶性支撑和易剥离性支撑 21、快速成型技术建立在新材料技术、计算机技术、激光技术和数控技术四大技术之上的。 22、叠层实体制造工艺涂布工艺包括涂布形状和涂布厚度 叠层实体制造工艺常用激光器为 CO2激光器 四种成型工艺不需要激光系统的是 FDM。四种成型工艺不需要支撑结构系统的是 SLS 光固化成型工艺树脂发生收缩的原因主要是树脂固化收缩和热胀冷缩。 就制备工件尺寸相比较,四种成型工艺制备尺寸最大的是 LOM SLS周期长是因为有预热段和后冷却时间。(√)SLA过程有后固化工艺,后固化时间比一次固化时间短。(×)SLS工作室的气氛一般为氧气气氛。(×)SLS在预热时,要将材料加热到熔点以下。(√)LOM胶涂布到纸上时,涂布厚度厚一点效果会更好。(×) FDM中要将材料加热到其熔点以上,加热的设备主要是喷头。(√)FDM一般不需要支撑结构。(×) LOM生产相同的产品速度比光固化速度要快。(√)RP技术比传统的切

快速成型技术的多领域应用与发展

快速成型技术的多领域应用与发展 摘要:简要介绍了快速成型技术的基本原理、工艺方法和技术特点。阐述了快速成型技术在工业造型、制造、模具、医学、航天等多领域的应用,探讨了快速成型技术今后的发展趋势。关键词:快速成型技术原型快速制模应用快速成型技术RP(Rapid Protot-yping RP)是20世纪80年代末开始发展起来的一种基于逐层累加成型的新兴制作工艺,它是集多种先进科技于一体的能够迅速将设计思想转化为产品的现代先进制造技术。它为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。快速成型工艺是一个涉及CAD/CAM、逆向工程技术、分层制造技术、数据编程、材料编制、材料制备、工艺参数设置及后处理等环节的集成制造过程。通俗地说,快速成型技术就是利用三维CAD的数据,通过快速成型机,将一层层的材料堆积成实体原型。近十几年来,随着全球市场一体化的形成,制造业的竞争十分激烈。尤其是计算机技术的迅速普遍和 CAD/CAM技术的广泛应用,使得RP技术得到了异乎寻常的高速发展,表现出很强的生命力和广阔的应用前景。快速成型制造工艺PR技术是将传统的“去除”加工方法(由毛坯切去多余材料形成产品)改变为“增加”加工方法(将材料逐层累

积形成产品),采用离散分层/堆积的原理,由CAD模型直接驱动,快速制作原型或三维实体零件的一种全新的制造技术。快速成型技术发展至今,以其技术的高集成性、高柔性、高速性而得到了迅速发展,目前,快速成型的工艺方法已有几十种之多,其中主要工艺有四种基本类型: 光固化成型法(Stereo lithography Apparatus, SLA)、叠层实体制造法(Laminated Object Manufacturing, LOM)、选择性激光烧结法(Selective Laser Sintering, SLS) 和熔融沉积制造法(Fused Deposition Manufacturing, FDM)。 1、SLA工艺SLA工艺也称光造型或立体光刻,其工艺过程是以液态光敏树脂或丙稀酸树脂为材料充满液槽,由计算机控制激光束跟踪层状截面轨迹并照射到液槽中的液体树脂上而固化一层树脂,之后升降台下降一层高度,已成型的层面上又布满一层树脂,刮平器将粘度较大的树脂液面刮平,然后再进行新一层的扫描,新固化的一层牢固地粘在前一层上,如此重复直到整个零件制造完毕,得到一个三维实体模型。该工艺的特点是精度高,生产零件强度和硬度好,可制出形状特别复杂的空心零件,生产的模型柔性化好,可随意拆装,是间接制模的理想方法,缺点是清洗和养护等后处理工序较费时。 2、LOM工艺LOM工艺称叠层实体制造或分层实体制造,其工艺过程是由加热辊筒将薄形材料(如纸片,塑料薄膜,复合材料或金

常用快速成型基本方法简介

1前言 快速成型(Rapid Prototyping)是上世纪80年代末及90 年代初发展起来的高新制造技术,是由三维CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体的总称。它集成了CA D技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果,是先进制造技术的重要组成部分。由于它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加,因而可以在不用模具和工具的条件下生成几乎任意复杂的零部件,极大地提高了生产效率和制造柔性。 与传统制造方法不同,快速成型从零件的CAD几何模型出发,通过软件分层离散和数控成型系统,用激光束或其他方法将材料堆积而形成实体零件。通过与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段相结合,已成为现代模型、模具和零件制造的强有力手段,在航空航天、汽车摩托车、家电等领域得到了广泛应用。 2 快速成型的基本原理 快速成型技术采用离散/堆积成型原理,根据三维CAD模型,对于不同的工艺要求,按一定厚度进行分层,将三维数字模型变成厚度很薄的二维平面模型。再将数据进行一定的处理,加入加工参数,产生数控代码,在数控系统控制下以平面加工方式连续加工出每个薄层,并使之粘结而成形。实际上就是基于“生长”或“添加”材料原理一层一层地离散叠加,从底至顶完成零件的制作过程。快速成型有很多种工艺方法,但所有的快速成型工艺方法都是一层一层地制造零件,所不同的是每种方法所用的材料不同,制造每一层添加材料的方法不同。

快速成型的基本原理图 快速成型的工艺过程原理如下: (1)三维模型的构造:在三维CAD设计软件中获得描述该零件的CAD文件。一般快速成型支持的文件输出格式为STL模型,即对实体曲面做近似的所谓面型化(Tessellation)处理,是用平面三角形面片近似模型表面。以简化CAD模型的数据格式。便于后续的分层处理。由于它在数据处理上较简单,而且与CAD系统无关,所以很快发展为快速成型制造领域中CAD系统与快速成型机之间数据交换的标准,每个三角面片用四个数据项表示。即三个顶点坐标和一个法向矢量,整个CAD模型就是这样一个矢量的集合。在一般的软件系统中可以通过调整输出精度控制参数,减小曲面近似处理误差。如Pre/1E软件是通过选定弦高值(ch-chordheight)作为逼近的精度参数。 (2)三维模型的离散处理:在选定了制作(堆积)方向后,通过专用的分层程序将三维实体模型(一般为STL模型)进行一维离散,即沿制作方向分层切片处理,获取每一薄层片截面轮廓及实体信息。分层的厚度就是成型时堆积的单层厚度。由于分层破坏了切片方向CAD模型表面的连续性,不可避免地丢失了模型的一些信息,导致零件尺寸及形状误差的产生。切片层的厚度直接影响零件的表面粗糙度和整个零件的型面精度,每一层面的轮廓信息都是由一系列交点顺序连成的折线段构成。所以,分层后所得到的模型轮廓已经是近似的,层与层之间的轮廓信息已经丢失,层厚越大丢失的信息越多,导致在成型过程中产生了型面误差。

快速成型技术与试题---答案

试卷 2. 3.快速成型技术的主要优点包括成本低,制造速度快,环保节能,适用于新产品开发和单间零件生产等 4.光固化树脂成型(SLA)的成型效率主要与扫描速度,扫描间隙,激光功率等因素有关 5. 也被称为:3D打印,增材制造; 6.选择性激光烧结成型工艺(SLS)可成型的材料包括塑料,陶瓷,金属等; 7.选择性激光烧结成型工艺(SLS)工艺参数主要包括分层厚度,扫描速度,体积成型率,聚焦光斑直径等; 8.快速成型过程总体上分为三个步骤,包括:数据前处理,分层叠加成型(自由成型),后处理; 9.快速成型技术的特点主要包括原型的复制性、互换性高,加工周期短,成本低,高度技术集成等; 10.快速成型技术的未来发展趋势包括:开发性能好的快速成型材料,改善快速成形系统的可靠性,提高其生产率和制作大件能力,优化设备结构,开发新的成形能源,快速成形方法和工艺的改进和创新,提高网络化服务的研究力度,实现远程控制等; 11.光固化快速成型工艺中,其中前处理施加支撑工艺需要添加支撑结构,支撑结构的主要作用是防止翘曲变形,作为支撑保证形状; 二、术语解释 1.STL数据模型 是由3D SYSTEMS 公司于1988 年制定的一个接口协议,是一种为快速原型制造技术服务的三维图形文件格式。STL 文件由多个三角形面片的定义组成,每个三角形面片的定义包括三角形各个定点的三维坐标及三角形面片的法矢量。stl 文件是在计算机图形应用系统中,用于表示三角形网格的一种文件格式。它的文件格式非常简单,应用很广泛。STL是最多快速原型系统所应用的标准文件类型。STL是用三角网格来表现3D CAD模型。STL只能用来表示封闭的面或者体,stl文件有两种:一种是ASCII明码格式,另一种是二进制格式。 2.快速成型精度包括哪几部分 原型的精度一般包括形状精度,尺寸精度和表面精度,即光固化成型件在形状、尺寸和表面相互位置三个方面与设计要求的符合程度。形状误差主要有:翘曲、扭曲变形、椭圆度误差及局部缺陷等;尺寸误差是指成型件与CAD模型相比,在x、y、z三个方向上尺寸相差值;表面精度主要包括由叠层累加产生的台阶误差及表面粗糙度等。 3.阶梯误差 由于快速成型技术的成型原理是逐层叠加成型,因此不可避免地会产生台阶效应,使得零件的表面只是原CAD模型表面的一个阶梯近似(除水平和垂直表

长春工业大学快速成型期末试题

1、国内快速成型技术领军人物都有谁 2、快速成形主要的成形工艺方法有几种都是什么 3、快速成型技术概念是什么 4、模型输出常用的文件格式有多种,常用的是哪种数据格式 5、STL文件格式的规则有哪些 6、快速成型的全过程包括哪几个个阶段 7、用于FDM的支撑的类型有哪几种 8、快速成型技术产生的背景原因有哪些 9、快速成型缩写快速成型技术缩写快速成型系统缩写 10、快速成型五个步骤 11、快速成型在成型概念上的指导思想是什么 12、快速成形技术的重要特征是什么 13、根据现代成形学的观点,从物质的组织方式上,可把成形方式分为哪几类 14、传统的车、铣、刨、磨等加工方法属于哪种成型方式 15、现代电火花加工、激光切割、打孔属于哪种成型方式 16、焊接属于哪种成型方式 17、传统的锻压、铸造和粉末冶金哪种成型方式 18、简述快速成型的工艺过程 19、设计三维模型常用的软件有哪些 20、三维模型构件的方法有哪几种 21、常用的后处理方法有哪几种 22、LOM原材料有哪些以及对其要求 23、热熔胶涂布可分为哪两种 24、立体印刷的优缺点 25、分层实体制造(LOM)的优缺点 26、选择性激光烧结(SLS)的优缺点 27、熔化沉积成形(FDM)的优、缺点 28、主要阐述3种热塑性材料选择性喷洒成型系统

29、快速成型技术与哪些学科有密切的联系 30、最常用的几种RP工艺方法是什么成型材料各是什么 31、快速成型材料按材料的物理状态分几类 32、快速成型材料按材料的化学性能分几类 33、快速成型材料按材料的成型方法分几类 34、快速成型工艺对材料性能的一般要求 35、三维模型的表达方法有几种 36、目前RP成形系统常用的三种数据格式 37、STL文件格式的缺陷表现在哪几个方面 38、RP软件的主要模块一般包括哪几个方面 39、第一台快速成型商品化设备是什么哪年哪个公司 40、快速成型设备主要有哪五种 41、列举常见的光固化成型设备的型号 42、列举常见的叠层实体制造设备的型号 43、列举常见的选择性激光烧结设备的型号 44、列举常见的熔融沉积制造设备的型号 45、列举常见的三维喷涂粘结制造设备的型号 46、简述几种快速成形工艺中常用激光器的类型 47、简述四种常用快速成形工艺的原理 48、RP技术在产品设计和制造中的应用 49、任举例说明快速成型技术应用的案例 50、RP技术在未来的发展前景谈谈你对快速成型技术的看法

快速成形技术试卷教案资料

一、名词解释与简答(5x4=20分) 1. 快速制模技术的概念:从成形原理上提出一个分层制造、逐层叠加成形的全新思维模式,即将计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机数字控制(CNC)、激光、精密伺服驱动和新材料等先进技术集于一体,依据计算机上构成的工件三维设计模型,对其进行分层切片,得到各层截面的二维轮廓信息,快速成形机的成形头按照这些轮廓信息在控制系统的控制下,选择性地固化或切割一层层的成形材料,成形各个截面轮廓,并逐步顺序叠加成三维工件。 2. LOM涂布工艺:涂布工艺包括涂布形状和涂布厚度两个方面。 涂布形状指的是采用均匀式涂布还是非均匀式涂布。均匀式涂布采用狭缝式刮板进行涂布,非均匀式涂布有条纹式和颗粒式。非均匀式涂布可以减小应力集中,但涂布设备较贵。 涂布厚度值得是在纸材上涂多厚的胶。在保证可靠粘结的情况下,尽可能涂得薄一些,这样可以减少变形、溢胶和错位。 3.后固化:胶粘剂在常温下达到完全固化后,分子间反映应基本停止,.此时将涂层加热并保持恒温一段时间荡,分子反应还会继续,密度不断增加,这一过程称作后固化. 4. 硅胶模及其制作方法:硅胶模由于具有良好的柔性和弹性,对于结构复杂、花纹精细、无拔模斜度或具有倒拔模斜度以及具有深凹槽的零件来说,在制作浇注完成后均可直接取出,这是硅橡胶模具相对于其他模具来说具有的独特优点,同时由于硅橡胶具有耐高温的性能和良好的复制性和脱模性,因此它在塑料制件和低合金件的制作中具有广泛的

用途。它的制作方法主要有2种:一是真空浇注法(而根据硅橡胶的种类、零件的复杂程度和分型面的形状规则情况又可分为:1.刀割分型面制作法 2.哈夫式制作法),一是简便浇注法。 5、构造三维模型的方法:(1)应用计算机三维设计软件,根据产品的要求设计三维模型; (2)应用计算机三维设计软件,将已有产品的二维三视图转换为三维模型; (3)仿制产品时,应用反求设备和反求软件,得到产品的三维模型; (4)利用Internet网络,将用户设计好的三维模型直接传输到快速成形工作站。 (此题以上5个名词个人觉得很重要,以下4个大家也可以记记) 1.喷涂距离:喷涂制模时,喷枪嘴到原型之间的距离。 2.喷涂角度:指喷嘴气流轴线与喷涂基模之间的夹角。(喷涂角度90°,既喷抢和基模垂直时,喷涂效果最佳。) 3.遮蔽效应:喷涂角度小于40°时会产生遮避效应,很多地方喷涂不到 4.近似处理:用无数个三角形去等效一个三维几何实体,所以只能是无限接近,近似得到实体。(用三角形平面来代替曲面) 二、填空题(1X20=20分) 1、快速成型的全过程包括三个阶段:加成形、后处理。 2、光固化成型工艺中用来刮去每层多余树脂的装置是器。 3、SLA工艺常用的支撑臂板支撑、臂板结构支撑、柱状结构支撑。

快速成型技术的现状和发展趋势

快速成型技术的现状和发展趋势 1 快速成型技术的基本成型原理 近十几年来,随着全球市场一体化的形成,制造业的竞争十分激烈。尤其是计算机技术的迅速普遍和CAD/CAM技术的广泛应用,使得快速成型技术 (Rapid Prototyping简称RP)得到了异乎寻常的高速发展,表现出很强的生命力和广阔的应用前景。 传统的加工技术是采用去材料的加工方式,在毛坯上把多余的材料去除,得到我们想要的产品。而快速成型技术基本原理是:借助计算机或三维扫描系统构建目标零件的三维数字化模型,之后将该信息传输到计算机控制的机电控制系统,计算机将模型按一定厚度进行“切片”处理,即将零件的3D数据信息离散成一系列2D轮廓信息,通过逐点逐面的增材制造方法将材料逐层堆积,获得实体零件,最后进行必要的少量加工和热处理,使零件性能、尺寸等满足设计要求。。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。 目前,快速成形的工艺方法已有几十种之多,大致可分为7大类,包括立体印刷、叠层实体制造、选择性激光烧结、熔融沉积成型、三维焊接、三维打印、数码累积成型等。其基本的原理如下图所示。 图1 快速成型原理示意图 2 快速成型技术在产品开发中的应用 不断提高RP技术的应用水平是推动RP技术发展的重要方面。目前,交通大学机械学院,快速成型国家工程研究中心,教育部快速成型工程研究中心快速成

型技术已在工业造型、机械制造、航空航天、军事、建筑、影视、家电、轻工、医学、考古、文化艺术、雕刻、首饰等领域都得到了广泛应用。并且随着这一技术本身的发展,其应用领域将不断拓展。RP技术的实际应用主要集中在以下几个方面: 2.1 用于新产品的设计与试制。 (1)CAID应用: 工业设计师在短时间得到精确的原型与业者作造形研讨。 (2)机构设计应用: 进行干涉验证,及提早发现设计错误以减少后面模具修改工作。 (3)CAE功效:快速模具技术以功能性材料制作功能性模具,以进行产品功能性测试与研讨。 (4)视觉效果:设计人員能在短时间之便能看到设计的雛型,可作为进一步研发的基石。 (5)设计确认:可在短时间即可完成原型的制作,使设计人员有充分的时间对于设计的产品做详细的检证。 (6)复制于最佳化设计:可一次制作多个元件,可使每个元件针对不同的设计要求同时进行测试的工作,以在最短时间完成设计的最佳化。 (7)直接生产: 直接生产小型工具,或作为翻模工具 2.2 快速制模及快速铸造 快速模具制造传统的模具生产时间长,成本高。将快速成型技术与传统的模具制造技术相结合,可以大大缩短模具制造的开发周期,提高生产率,是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径。快速成形技术在模具制造方面的应用可分为直接制模和间接制模两种,直接制模是指采用RP技术直接堆积制造出模具,间接制模是先制出快速成型零件,再由零件复制得到所需要的模具 2.3 机械制造 由于RP技术自身的特点,使得其在机械制造领域,获得广泛的应用,多用于制造单件、小批量金属零件的制造。有些特殊复杂制件,由于只需单件生产,或少于50件的小批量,一般均可用RP技术直接进行成型,成本低,周期短。2.4 医疗中的快速成形技术 在医学领域的应用近几年来,人们对RP技术在医学领域的应用研究较多。以医学影像数据为基础,利用RP技术制作人体器官模型,对外科手术有极大的应用价值。 2.5 三维复制 快速成形制造技术多用于艺术创作、文物复制、数字雕塑等。 2.6 航空航天技术领域 航空航天产品具有形状复杂、批量小、零件规格差异大、可靠性要求高等特点,产品的定型是一个复杂而精密的过程,往往需要多次的设计、测试和改进,耗资大、耗时长,而快速成型技术以其灵活多样的工艺方法和技术优势而在现代航空航天产品的研制与开发中具有独特的应用前景。

3D打印与快速成型和快速制造之间地区别和联系

3D打印与快速成型和快速制造之间的区别和联系当前,3D打印、3D打印机、三维打印、快速成型、快速制造、数字化制造这些名词,如同一股旋风,仿佛一夜之间就在学术界、政界、传媒界、金融界、制造界掀起了巨澜。然而至今还没有一篇文章能够全面、完整地对这些名词进行解析,让人们真正认识和了解“什么是3D打印”、“什么是快速制造”。 解析一:概念 快速成型(Rapid Prototyping,简称RP),诞生于20世纪80年代后期,是基于材料堆积法的一种新型技术,被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。目前国传媒界习惯把快速成型技术叫做“3D打印”或者“三维打印”,显得比较生动形象,但是实际上,“3D打印”或者“三维打印”只是快速成型的一个分支,只能代表部分快速成型工艺。 快速制造(Rapid Manufacturing,简称RM),有狭义和广义之分,狭义上是基于激光粉末烧结快速成型技术的全新制造理念,实际上属于RP快速成型技术的其中一个分支,它是指从电子数据直接自动地进行快速的、柔性并具有较低成本的制造方式。快速制造它与一般的快速成型技术相比,在于可以直接生产最终产品,能够适应从单件产品制造到批量的个性化产品制造;而广义上,RM快速制造可以包括“快速模具”技术和CNC数控加工技术在,因此可以与RP快速成型技术分庭抗礼,各擅胜场。 国际上喜欢用“Additive Manufacturing”(简称AM)来囊括RP和RM技术,国翻译为增量制造、增材制造或添加制造。2009年美国ASTM成立了F42委员会,将AM定义为:“Process of joining mat-erials to make objects from 3d model data, usua-lly layer upon layer, as opposed to subtractive manufacturing methodologies.”即:一种与传统的材料去

快速成型技术与试题---答案讲课讲稿

试卷 3.快速成型技术的主要优点包括成本低,制造速度快,环保节能,适用于新产品开发和单间零件生产等 4.光固化树脂成型(SLA)的成型效率主要与扫描速度,扫描间隙,激光功率等因素有关 5. 也被称为:3D打印,增材制造; 6.选择性激光烧结成型工艺(SLS)可成型的材料包括塑料,陶瓷,金属等; 7.选择性激光烧结成型工艺(SLS)工艺参数主要包括分层厚度,扫描速度,体积成型率,聚焦光斑直径等; 8.快速成型过程总体上分为三个步骤,包括:数据前处理,分层叠加成型(自由成型),后处理; 9.快速成型技术的特点主要包括原型的复制性、互换性高,加工周期短,成本低,高度技术集成等; 10.快速成型技术的未来发展趋势包括:开发性能好的快速成型材料,改善快速成形系统的可靠性,提高其生产率和制作大件能力,优化设备结构,开发新的成形能源,快速成形方法和工艺的改进和创新,提高网络化服务的研究力度,实现远程控制等; 11.光固化快速成型工艺中,其中前处理施加支撑工艺需要添加支撑结构,支撑结构的主要作用是防止翘曲变形,作为支撑保证形状; 二、术语解释 1.STL数据模型 是由3D SYSTEMS 公司于1988 年制定的一个接口协议,是一种为快速原型制造技术服务的三维图形文件格式。STL 文件由多个三角形面片的定义组成,每个三角形面片的定义包括三角形各个定点的三维坐标及三角形面片的法矢量。stl 文件是在计算机图形应用系统中,用于表示三角形网格的一种文件格式。它的文件格式非常简单,应用很广泛。STL是最多快速原型系统所应用的标准文件类型。STL是用三角网格来表现3D CAD模型。STL只能用来表示封闭的面或者体,stl文件有两种:一种是ASCII明码格式,另一种是二进制格式。 2.快速成型精度包括哪几部分 原型的精度一般包括形状精度,尺寸精度和表面精度,即光固化成型件在形状、尺寸和表面相互位置三个方面与设计要求的符合程度。形状误差主要有:翘曲、扭曲变形、椭圆度误差及局部缺陷等;尺寸误差是指成型件与CAD模型相比,在x、y、z三个方向上尺寸相差值;表面精度主要包括由叠层累加产生的台阶误差及表面粗糙度等。 3.阶梯误差 由于快速成型技术的成型原理是逐层叠加成型,因此不可避免地会产生台阶效应,使得零件的表面只是原CAD模型表面的一个阶梯近似(除水平和垂直表面外),导致原型产生形状和尺寸上的误差。

1111《快速成形技术》预测试题1

复习提纲 1.喷涂距离:指喷抢的喷嘴到基体或过度基模表面的距离。 2.喷涂角度:指喷嘴气流轴线与喷涂基模之间的夹角。 3.遮蔽效应:指喷嘴气流轴线与喷涂基模之间的夹角(喷涂角度)小于45°时产生的效应。 4.近似处理:指用无数个三角形去等效一个三维几何实体,所以只能是无限接近,近似得到实体。(用无数个三角形平面来代替曲面) 5.后固化:指用很强的紫外激光照射刚成形的原型件,是其充分固化。 1.快速成型技术建立的理论基础:新材料技术、计算机技术、数控技术、激光技术。 2.快速成型的全过程包括三个阶段:前处理、自由成形、后处理。 3.光固化成型工艺中用来刮去每层多余树脂一的装置是刮刀。 4.用于FDM的支撑的类型为:水溶性支撑和易剥离性支撑。 5.熔融沉积制造工艺原材料供应系统包括:、、。 6.叠层实体制造工艺涂布工艺包括涂布形状和涂布厚度。 7. FDM快速成形的系统组成包括硬件系统、软件系统、供料系统。。 8. LOM技术原型制作过程主要有热变形和湿变形。两种变形。 1、叠层实体制造工艺常用激光器为(D )。 A、氦-镉激光器; B、氩激光器; C、Nd:YAG激光器; D、CO2激光器。 2、四种成型工艺不需要激光系统的是(D )。 A、SLA; B、LOM; C、SLS; D、FDM。 3、四种成型工艺不需要支撑结构系统的是(C )。 A、SLA; B、LOM; C、SLS; D、FDM。 4、光固化成型工艺树脂发生收缩的原因主要是(D )。 A、树脂固化收缩; B、热胀冷缩; C、范德华力导致的收缩; D、树脂固化收缩和热胀冷缩。 5、就制备工件尺寸相比较,四种成型工艺制备尺寸最大的是(B )。 A、SLA; B、LOM; C、SLS; D、FDM。 6、四种成型工艺中,可生产金属件的是(C)。 A、SLA; B、LOM; C、SLS; D、FDM。 8、就制备工件成本相比较,四种成型工艺制备成本最大的是(A)。 A、SLA; B、LOM; C、SLS; D、FDM。 9、在电弧喷涂工艺中喷涂角度最佳的是(C )。 A、0°; B、45°; C、90°; D、180°。 10、下列模具制造工艺中,只能生产塑料件的工艺是(B)。 A、环氧树脂工艺; B、硅橡胶模具制造工艺; C、电弧喷涂工艺; D、低熔点金属模工艺。 1、SLS周期长是因为有预热段和后冷却时间。(对) 2、SLA过程有后固化工艺,后固化时间比一次固化时间短。(错) 3、SLS工作室的气氛一般为氧气气氛。(错) 4、SLS在预热时,要将材料加热到熔点以下。(对) 5、LOM胶涂布到纸上时,涂布厚度厚一点效果会更好。(错) 6、FDM中要将材料加热到其熔点以上,加热的设备主要是喷头。(对) 7、影响电弧喷涂模具生产产品质量好坏主要部分是金属喷涂层。(错)

快速成型技术的发展和应用

快速成型技术的发展和应用 摘要:科技飞速发展的今天,人类对制造业也提出了更高的要求,行业竞争也日趋激烈。 快速成型技术也应运而生,并且展现了它强大的生命力和广阔的应用前景。目前,快速成型技术已在工业造型、机械制造、航空航天、军事、建筑、影视、家电、轻工、医学、考古、文化艺术、雕刻、首饰等领域都得到了广泛应用。并且随着这一技术本身的发展,其应用领域将不断拓展。 The rapid development of science and technology today, the human is put forward higher requirements on manufacturing, industry competition is increasingly fierce. Rapid prototyping technology also arises at the historic moment, and shows its strong vitality and broad application prospects. At present, the modelling of rapid prototyping technology has been in the industry, machinery manufacturing, aerospace, military, architecture, film and television, home appliances, light industry, medicine, archaeology, cultural art, sculpture, jewelry, and other fields has been widely used. And with the development of the technology itself, and will continue to expand its application field. 关键词:快速成型,堆积法,高集成性、高柔性、高速性,自动、直接、快速、精确。 前言: 21世纪是以知识经济和信息社会为特征的时代,随着科学技术的发展和社会需求的多样化,全球统一市场和经济全球化的逐步形成,产品的竞争更加激烈。在工业化的国家中,60%—80%的财富是由制造业提供的。制造业是衡量一个国家实力水平的重要标志之一,也是创造社会财富和国民经济赖以生存发展的重要支柱产业。 现代制造已不仅仅是机械制造,而且具有大制造,全过程,多科学的新特点。大制造应包括机电产品的制造,工业流程制造,材料科学制造等等,所以它是一个广义的制造概念。 我国在先进制造技术方面和国外有比较大的差距,特别是我国制造业的自动化,信息化水平不高。大力发展和应用先进制造技术,勇气改造传统产业和形成高技术,提升我国制造业得产业结构,产品结构和组织结构,增强其技术创新能力,产品开发,和市场竞争能力。是制造业,特别是机械制造业走出困局的关键性措施。这样才能保证我们世界工厂地位的确立,实现由制造业大国向制造业强国的转变。 快速成型技术的诞生 快速成型技术作为一个专用名词在20世纪80年代末期,美国为了加强其制造业的竞争力与促进国民经济的增长,根据其制造业面临的挑战与机遇,并对其制造业存在的问题进行深刻反省提出来的。快速成型技术是集成制造技术,电子技术,信息技术,自动化技术,能源晕技术,材料科学以及现在管理技术等众多技术的交叉,融合和渗透而发展起来的,涉及到制造业中的产品设计,加工装配,检验测试,经营管理等产品生命周期全过程,已实现优质,高效,低耗,清洁,灵活生产,提高对动态多变,细分的市场的适应能力和竞争能力的一项综合技术。 快速成型技术是顺应这一潮流而出现的先进制造技术,它能自动,直接,快速,精确的将设计思想物转化具有一定功能的原型或直接制造零件,快速成型技术是先进制造技术的重要组成部分,也是制造技术在制造理论的一次革命性飞跃,快速成型技术目前在美国,欧洲,日本等地已被广泛应用,受到制造业界及各类用户的普遍重视。 世界上第一台快速成形机于自1988年诞生于美国。快速成型制造技术是国外20世纪80年

快速成型技术与试题-答案

试卷 —、填空题 1?快速成型技术是由计算机辅助设计及制造技术、逆向工程技术、分层制造技术(SFF)、材料去除成形(MPR)、材料增加成形(MAP)技术等若干先进技术集成的; 2. 3. 快速成型技术的主要优点包括成本低,制造速度快,环保节能,适用于新产品开发和单间零件生产等 4?光固化树脂成型(SLA的成型效率主要与扫描速度,扫描间隙,激光功率等因素有关 5. 快速成型技术的英文名称为:Rapid Prototyping Manufacturing (RPM),其目前 也被称为:3D打印,增材制造; 6. 选择性激光烧结成型工艺(SLS可成型的材料包括塑料,陶瓷,金属等; 7. 选择性激光烧结成型工艺(SLS工艺参数主要包括分层厚度,扫描速度,体积成型率,聚焦光斑直径等; 8. 快速成型过程总体上分为三个步骤,包括:数据前处理,分层叠加成型(自由成型),后处理; 9. 快速成型技术的特点主要包括原型的复制性、互换性高,加工周期短,成本低,高度技术集成等; 10?快速成型技术的未来发展趋势包括:开发性能好的快速成型材料,改善快速 成形系统的可靠性,提高其生产率和制作大件能力,优化设备结构,开发新的成形能源,快速成形方法和工艺的改进和创新,提高网络化服务的研究力度,实现远程控制等; 11.光固化快速成型工艺中,其中前处理施加支撑工艺需要添加支撑结构,支撑结构的主要作用是防止翘曲变形,作为支撑保证形状; 二、术语解释 1.STL数据模型 是由3D SYSTEM公司于1988年制定的一个接口协议,是一种为快速原型制造技术服务的三维图形文件格式。STL文件由多个三角形面片的定义组成,每个三角形面片的定义包括三角形各个定点的三维坐标及三角形面片的法矢量。stl 文件是在计算机图形应用系统中,用于表示三角形网格的一种文件格式。它的文件格式非常简单,应用很广泛。STL是最多快速原型系统所应用的标准文件 类型。STL是用三角网格来表现3D CAD模型。STL只能用来表示封闭的面或者体,stl文件有两种:一种是ASCII明码格式,另一种是二进制格式。 2■快速成型精度包括哪几部分 原型的精度一般包括形状精度,尺寸精度和表面精度,即光固化成型件在形状、尺寸和表面相互位置三个方面与设计要求的符合程度。形状误差主要有:翘曲、扭曲变形、椭圆度误差及局部缺陷等;尺寸误差是指成型件与CAD模型相比,在x、y、z三个方向上尺寸相差值;表面精度主要包括由叠层累加产生的台阶误差及表面粗糙度等。 3■阶梯误差

快速成型方法比较

第四次作业 姓名:张雅倩学号:U201311053班级:材卓1301班 一、增材制造(3D 打印)技术中的SLA(或者SL)、SLS、SLM、FDM、3DP、LOM 各是什么含 意?各是什么成形方法?各有什么特点?都用的什么共性技术? 解: 名称含意成形方法 SLA/SL 立体光刻成形(光固化成形)利用光能的化学和热作用使液态树脂材料产生变化的原理,对液态树脂进行有选择的固化,在不接触的情况下逐层制造出所需的三维实体原型。 SLS 选择性激光烧结激光束在计算机的控制下,按照截面轮廓的信息,对制件的实心部分所在粉末进行扫描,使粉末升温,粉末颗粒交界处熔化相互粘结,逐步得到各层轮廓。一层成形后工作台下降一截面层高度,进行下一层的铺料和烧结。循环最终形成三维工件。 SLM 选择性激光熔化在高激光能量密度作用下,金属粉末完全熔化,经散后冷却后凝固,层层累积成型出三维实体原型。 FDM 熔丝沉积制造丝状热塑性塑料由供丝机构送至喷头,并在喷头中加热至熔融态,然后被有选择性地涂敷在工作台上,快速冷却后形成加工工件截面轮廓。一层成形后工作台下降一截面层高度,喷头再进行下一层涂覆,循环最终形成三维产品。 3DP 三维印刷上一层粘结完毕后,成型缸下降一个距离,供粉缸上升一高度,推出若干粉末,并被铺粉辊推到成型缸,铺平并被压实。喷头在计算机控制下,按下一建造截面的成形数据有选择地喷射粘结剂建造层面。铺粉辊铺粉时多余的粉末被集粉装置收集。如此周而复始地送粉、铺粉和喷射粘结剂,最终完成一个三维粉体的粘结。 LOM 分层实体制造(纸叠层成形)将单面涂有热熔胶的纸通过加热辊加压粘结在一起,此时位于其上方的激光器按照分层CAD模型所获得的数据,将一层纸切割成所制零件的内外轮廓,然后新的一层再叠加在上面,通过热压装置将下面的已切割层粘合在一起,激光束再次进行切割。切割时工作台连续下降。切割掉的纸片仍留在原处,起支撑和固定作用。纸片的一般厚度为0.07~0.1mm。 共性技术增材制造、快速成型、逐层或逐点堆积出制件

快速成型技术的介绍

快速成型技术的介绍 ————3D打印技术的介绍及设计 摘要:快速成型制造技术是九十年代发展起来的一项先进制造技术,自该技术问世以来,已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用,并由此产生一个新兴的技术领域。3D打印即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术;3D打印现在运用在生产生活的各个领域。 关键词:快速成型;3D打印 1 快速成型制造技术 1.1 简介 快速原型制造技术,又叫快速成形技术,(简称RP技术)。 RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同,成形原理和系统特点也各有不同。但是,其基本原理都是一样的,那就是"分层制造,逐层叠加",类似于数学上的积分过程。形象地讲,快速成形系统就像是一台"立体打印机"。 1.2 产生背景 随着全球市场一体化的形成,制造业的竞争十分激烈,产品的开发速度日益成为主要矛盾。在这种情况下,西安交通大学机械学院,快速成型国家工程研究中心,教育部快速成型工程研究中心自主快速产品开发(快速设计和快速工模具)的能力(周期和成本)成为制造业全球竞争的实力基础。 制造业为满足日益变化的用户需求,要求制造技术有较强的灵活性,能够以小批量甚至单件生产而不增加产品的成本。因此,产品的开发速度和制造技术的柔性就十分关键。 从技术发展角度看,计算机科学、CAD技术、材料科学、激光技术的发展和普及为新的制造技术的产生奠定了技术物质基础。 1.3 技术特点 (1) 制造原型所用的材料不限,各种金属和非金属材料均可使用; (2) 原型的复制性、互换性高; (3) 制造工艺与制造原型的几何形状无关,在加工复杂曲面时更显优越; (4) 加工周期短,成本低,成本与产品复杂程度无关,一般制造费用降低50%,加工周期节约70%以上; (5) 高度技术集成,可实现了设计制造一体化。 1.4 基本原理 快速成形技术是在计算机控制下,基于离散、堆积的原理采用不同方法堆积材料,最终完成零件的成形与制造的技术。

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