快速成型技术

sla成型原理SLA成型原理SLA(Stereolithography Apparatus)成型技术是一种常用的快速成型技术，其原理是利用光敏感树脂的特性，通过逐层光固化的方式来制造复杂的三维模型。

下面将详细介绍SLA成型的原理及其工作过程。

一、光敏感树脂的选择和准备在SLA成型过程中，首先需要选择适合的光敏感树脂。

光敏感树脂是一种特殊的液体材料，能够在紫外线照射下发生光聚合反应，从而固化成固体。

树脂的选择应考虑到其光敏感性、机械性能、耐化学性等因素。

在准备工作中，需要将光敏感树脂倒入到SLA设备的槽中，并确保槽中的树脂平整且无气泡，以保证成型质量。

二、光固化层的形成在SLA成型中，光敏感树脂是通过逐层光固化的方式来形成三维模型的。

首先，SLA设备会将激光束或紫外线照射到光敏感树脂的表面，树脂会在照射下发生光聚合反应，形成固态。

然后，工作台会向下移动一个固定的距离，再次涂覆一层光敏感树脂，并重复上述过程，直到完成整个模型的成型。

三、支撑结构的添加由于光固化过程是逐层进行的，因此在成型过程中需要添加支撑结构来支撑未固化的树脂。

支撑结构可以通过软件预先设计并添加到模型中，以确保模型在成型过程中的稳定性。

支撑结构通常由可溶性材料制成，在成型后可以通过洗涤或其他方法将其去除。

四、后处理SLA成型完成后，需要对成型件进行后处理以获得最终的产品。

首先，需要将成型件从光敏感树脂中取出，并清洗掉残留的树脂。

然后，成型件需要进行固化处理，以提高其机械性能和耐化学性。

最后，根据需要，可以对成型件进行表面处理、喷涂等工艺，以满足特定的需求。

五、应用领域SLA成型技术由于其高精度、高速度和制造复杂结构的能力，广泛应用于工业设计、医疗器械、汽车零部件、航空航天等领域。

通过SLA成型，可以快速制造出具有精细结构和高质量表面的模型和零部件，为产品开发和制造提供了便利。

总结SLA成型技术是一种基于光固化原理的快速成型技术。

通过逐层光固化光敏感树脂，可以制造出复杂的三维模型。

快速成型技术的工作原理快速成型技术（Rapid Prototyping Technology，RPT），也称为快速制造技术（Rapid Manufacturing Technology，RMT），是指采用计算机辅助设计（CAD）、数控加工（CNC）和分层制造技术（SLM）等手段，快速制作出具有复杂内部结构的三维实物模型或器件的一种先进制造技术。

快速成型技术主要包括三个方面的内容：现代制造方式、CAD技术和快速成型技术。

快速成型技术的工作原理是将设计图或CAD模型转为STL文件，再将STL文件通过计算机化控制系统控制加工设备的动作，并以逐层堆积、覆盖、切割、加压等方式将逐层依次进行制造，直至完成所需产品的加工制造。

其具体工作流程如下：1.设计阶段首先，使用计算机辅助设计（CAD）软件将所需产品的三维模型绘制出来。

CAD绘图是快速成型技术的关键环节，决定了产品的实际制造效果和制造成本，需要使用专业的CAD软件进行设计。

2.模型处理阶段CAD设计完成后，需要进行一系列的模型处理。

主要包括增补模型壳体、提高模型强度、修复模型错误等。

这一阶段的处理对制造成型的质量和效率有直接的影响。

3.数据修复阶段接下来进入数据修复阶段，对CAD绘制过程中的错误进行修复和清理，以确保STL文件的精度和准确性，避免在制造过程中出现数据错乱和失真等问题。

4.切片阶段STL文件经过数据处理后，需要切成非常小的层面，比如0.1mm，这个过程称为切片。

通过这个过程将模型切成多个水平层面形成多个切片。

每层镶嵌在一起就变成了整个模型。

5.加工阶段加工阶段就是将切片依次导入数控加工机中，喷射实现逐层累加和压实，也就是通常所说的“逐层堆叠”过程。

这个过程就是快速成型技术的核心技术。

6.后处理阶段最后的后处理阶段可以将产品进行研磨、喷漆、涂料处理等等。

完成整个产品制造的过程。

总之，快速成型技术极大地缩短了从概念到产品推向市场的时间。

快速成型技术的高效加工和制造过程为设计师提供更好的自由度，可以随意尝试和实验不同的设计方案，以最快的速度推向市场产品。

快速成型技术的心得心得：如何提高成型效率和质量快速成型技术的心得：如何提高成型效率和质量随着科技的不断进步，各种新型加工技术层出不穷。

其中快速成型技术因其快速、高效、精准等优点，在工业设计、医疗、航空航天等领域得到广泛应用。

然而，快速成型技术对成型效率和质量的要求很高，如何提高成型效率和质量成为了制约其应用的主要因素。

本文将从优化设计、材料选择、后处理等多个方面阐述如何提高成型效率和质量。

一、优化设计设计是成型的关键因素。

一个优秀的设计可以在一定程度上缩短成型周期，提高成型质量。

优化设计的具体操作有以下几个方面：1、简化构型。

设计简单的构型可以减少连接点、支撑点，降低成型难度。

如在SLA快速成型技术中，简单的构型可以降低生成的悬空部分，避免出现变形或断裂。

2、优化结构。

结构设计的优化可以经过预测、模拟和试验三个阶段完成。

预测阶段可以使用有限元方法对部件进行静态或动态分析，计算应力和变形。

模拟阶段可以将数字模型导入软件中进行仿真。

试验阶段可以将优化后的设计进行制作和测试。

3、合理放置支撑结构。

在使用部分快速成型技术时，支撑结构的设置至关重要。

任何快速成型技术都需要一定的支撑结构，以保证成型构型的稳定性。

但是，支撑结构太多、太大、太密集会直接影响成型效率和质量。

因此，在设计过程中，合理放置支撑结构是提高成型效率和质量的关键之一。

二、材料选择快速成型技术的材料也是影响成型效率和质量的重要因素。

每种材料都有各自的特点，对成型性能、机械性能、化学性能等指标都有不同的要求。

其中，选择合适的材料是非常关键的。

如果选择了质量低劣的材料，将直接影响成型效率和成型质量。

在选择材料时，应注意以下几点：1、优先考虑适用性。

在原材料不同的情况下，适用于具体快速成型技术的材料不同。

因此，在选材时，首先应考虑应用的快速成型技术。

2、考虑机械性能和化学性能。

材料的机械性能和化学性能是直接影响成型效率和质量的因素。

其中，机械性能受材料在力学中的表现影响，而化学性能则受其在化学中的表现影响。

快速成型技术的特点“快速原型”(Rapid Prototyping)工艺于80年代后期在美国问世以来，引起了广泛的关注，吸引了大量的研究和开发工作。

目前，这类工艺在航空、航天器、军事装备、考古、工业造型、雕刻、电影制作、家用电器、玩具、轻工业产品、建筑模型、医疗器具以及人造器官制作等许多方面获得大量的应用。

世界各国拥有快速成形机的比例数四界各国拥有成形服务机构的比例数快速成形工艺的原意是用于快速生成尚在计算机中的零件设计的实物模型。

因此是一种“快速原型”技术，即所生成模型的形状和尺寸与所设计的零件十分贴近，但模型的材质和物理、力学性能却与真实的零件不尽相同或大不一样。

尽管如此，这类模型却有很重要用途：它可以用于检查零件设计的外观、可以用于检查零件的加工工艺性(便于装夹和刀具可接近被加工表面等)、装配工艺性(可装入性以及足够的扳手空间等)，还可以直接用于风洞试验或光弹性试验以及动、静刚度的模型试验。

快速成形工艺的主要优点：1、适用于形状复杂零件的小批量快速制造，对于这类零件如果要按传统方法制造模具，不仅经济上不合算，而且工期太长；2、它适于新产品样件的低成本快速试制，以便尽快投入试运转、测试与进行改进设计，从而最大限度地缩短新产品的“开发—试制—投产”的周期，并提高其成功率。

快速成形将计算机中关于产品设计的信息转换成产品实物，是制造工艺的重要发展和重大突破。

对于模具制造业，无论从手段到观念都有深远的影响。

模具的设计与制造是多环节、多反复的复杂过程。

由于在实际制造和检测前，很难保证产品在成型过程中的性能，长期以来模具设计大都是凭经验或使用传统的CAD进行。

要设计和制造出一套适用的模具往往需要经过由设计、制造到试模、修模的多次反复，使模具制作的周期长、成本高，甚至可能造成报废，难以适应快速增长的市场需要。

快速原型制造技术不仅能适应各种生产类型特特别是单件小批的模具生产，而且能适应各种复杂程度的模具制造。

新时期快速成型技术的研究及其在机械铸造中的应用摘要：在目前的国际成型工艺中，快速成型技术已发展为一项专业的技术，成为了人们关注的焦点。

在传统的工艺中，机械铸造以其成本较低、制造灵活性较大的特点被广泛使用。

使用机械铸造可以获得形状较复杂和形状较大的铸件。

因此，结合快速成型和机械铸造能够保证产品生产的经济性和实用性。

关键词：快速成型；机械铸造；应用随着机械制造业的发展，铸造行业面临着新的快速制造问题。

例如：在进行生产单件、小批量零件的制造时要保证制造的柔性和生产成本的使用限度。

在传统的制造工艺中，由于受到技术的限制，很难满足现代化生产的要求，因此，在进行铸造的过程中必须要积极采用先进技术，保证在市场中的占有率和产品质量，提高整体的竞争力。

快速成型技术能够将原有的设计进行进一步的加工和形成实体，在不采用模具的情况下进行形状的塑造。

采用快速成型技术制造出的模型能够使用到产品设计验证和使用功能验证等方面，为产品的设计优化提供更多的参考依据。

保证产品的研制成功率，有效的缩短产品的研发周期，减少研发成本的投入。

一、快速成型技术的原理及方法快速成型技术是高科技研发的新成果，其核心技术在于采用计算机技术和材料技术进行产品生产和加工。

快速成型技术是在原有的机械加工的基础上进行的，利用CAD生成的零件几何信息，对三维数控成型系统进行控制，采用激光等零件形成方法进行零件的加工。

采用快速成型技术能够有效地缩短生产时间，降低模具的生产费用，提高产品的生产效率和质量。

快速成型技术是先进制造技术中的重要组成部分，在制造方法和制造工艺中有着重要的突破，并且在很大程度上提升了产品的质量和性能，加快了产品的生产速度，整体推动了制造工艺的发展。

快速成型的基本原理是依据三维零件是由二维平面沿着同一的坐标方向逐渐叠加而成的，因此在进行分析时，可将三维实体进行分离，在平面中进行信息的分析，综合采用粘连、熔结的方法进行材料的连接。

其采用的主要制造方式是在工件中加入新的材料，至零件成型。

FDM快速成型技术描述FDM技术是由Stratasys公司所设计与制造，可应用于一系列的系统中。

这些系统为FDM Maxum，FDM Titan，FDM Vantage, PlusProdigy Plus以及Dimension。

FDM技术利用ABS，polycarbonate(PC)，polyphenylsulfone (PPSF)以及其它材料。

这些热塑性材料受到挤压成为半熔融状态的细丝，由沉积在层层堆栈基础上的方式，从3D CAD资料直接建构原型。

该技术通常应用于塑型，装配，功能性测试以及概念设计。

此外，FDM技术可以应用于打样与快速制造。

1熔融沉积造型( FDM) 的工艺原理1.1 快速成型技术的基本原理快速成型技术是对零件的三维CAD 实体模型，按照一定的厚度进行分层切片处理，生成二维的截面信息，然后根据每一层的截面信息，利用不同的方法生成截面的形状。

这一过程反复进行，各截面层层叠加，最终形成三维实体。

分层的厚度可以相等，也可以不等。

分层越薄，生成的零件精度越高，采用不等厚度分层的目的在于加快成型速度。

1.2 FDM快速成型机的工艺原理如图1 所示。

快速成型机的加热喷头受计算机控制，根据水平分层数据作x - y 平面运动。

丝材由送丝机构送至喷头，经过加热、熔化，从喷头挤出粘结到工作台面，然后快速冷却并凝固。

每一层截面完成后，工作台下降一层的高度，再继续进行下一层的造型。

如此重复，直至完成整个实体的造型。

每层的厚度根据喷头挤丝的直径大小确定。

图1 FDM 工艺原理图FDM 工艺关键是保持熔融的成型材料刚好在凝固点之上，通常控制在比凝固点高1 ℃左右。

目前，最常用的熔丝线材主要是ABS、人造橡胶、铸蜡和聚酯热塑性塑料等。

1998 年澳大利亚开发出了一种新型的金属材料用于FDM 工艺———塑料复合材料丝。

2 FDM快速成型机工艺的过程FDM 快速成型的过程包括:设计三维CAD 模型、CAD 模型的近似处理、对STL 文件进行分层处理、造型、后处理。

快速成型技术概述现代科学技术的飞速进展，尤其是微电子、计算机、数控技术、激光技术、材料科学的进步为制造技术的变革与进展制造了前所未有的机遇，使得机械制造能够突破传统的制造模式，进展出一项崭新的制造技术一一，快速成型技术。

诞生背景快速成型技术的诞生主要有两方面的缘由：1）市场拉动市场全球化和用户需求共性化为先进制造技术提出了新的要求，随着市场一体化的进展，市场竞争越来越激烈，产品的开发速度成为竞争的主要冲突。

同时用户需求多样化的趋势日益明显，因此要求产品制造技术有较强的敏捷性，在不增加成本的前提下能够以小批量生产甚至单件生产产品。

2）技术推动新技术的进展为快速成型技术的产生奠定了技术基础，信息技术、计算机技术的进展、CAD/CAM技术的进展、材料科学的进展一新材料的消失、激光技术的进展为快速成型技术的产生和进展奠定了技术基础。

快速成型技术就是在这样的社会背景下在80年月后期产生于美国并快速扩展到欧洲和日本。

由于即技术的成型原理突破了传统加工中的塑性成形（如锻、冲、拉伸、铸、注塑加工等和切削成形的工艺方法，可以在没有工装夹具或模具的条件下快速制造出任意简单外形又具有肯定功能的三维实体原型或零件，因此被认为是近二十年来制造技术领域的一次重大突破。

基本原理与特征快速成型技术是一种将原型（或零件、部件）的几何外形！结构和所选材料的组合信息建立数字化描述模型，之后把这些信息输出到计算机掌握的机电集成制造系统进行材料的添加、加工，通过逐点、逐线、逐面进行材料的三维堆砌成型, 再经过必要的处理，使其在外观、强度和性能等方面达到设计要求，实现快速！精确地制造原型或实际零件、部件的现代化方法。

快速成型技术的特征为：(1)可以制造出任意简单的三维几何实体；(2)CAD模型直接驱动；(3)成形设施无需专用夹具或工具；(4)成形过程中无人干预或较少干预；快速成型技术的优势(1)响应速度快：与传统的加工技术相比，RP技术实现了CAD模型直接驱动, 成形时间短，从产品CAD或从实体反求获得数据到制成原型，一般只需要几小时至几十个小时，速度比传统成型加工方法快得多"这项技术尤其适于新产品的开发，适合小批量、简单(如凹槽、凸肩和空心嵌套等)、异形产品的直接生产而不受产品外形简单程度的限制，还改善了设计过程中的人机沟通，使产品设计和模具生产并行，从而缩短了产品设计、开发的周期，加快了产品更新换代的速度，大大地降低了新产品的开发成本和企业研制新产品的风险。