熔融沉积快速成型设备操作与原型制作
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简述熔融沉积成型的成型原理(一)熔融沉积成型技术简述1. 什么是熔融沉积成型?熔融沉积成型(Melt Deposition Modeling,MDM)是一种将熔融材料层层堆积构建三维实物的增材制造技术。
它基于计算机辅助设计(CAD)模型,通过将材料加热至熔融状态,并将其逐层堆积,以创建所需形状的物体。
2. 熔融沉积成型的原理熔融沉积成型技术的原理可以概括为以下几个步骤:•模型设计与切片:首先,使用计算机辅助设计软件(CAD)创建或获取所需的三维模型。
然后,将这个模型切片成一系列薄片,每个薄片的厚度由打印机的设定决定。
•材料加热与熔融:接下来的步骤是将材料加热至熔融状态。
这通常通过将材料输送到加热喷嘴或打印头中,并使用热源对其进行加热来实现。
•逐层堆积:一旦材料达到熔点并变成熔融状态,打印头会按照设计的路径,将熔化的材料逐层沉积在工作区域上。
每层结束后,材料会迅速冷却固化。
•层间附着:固化的每层通过层间粘结力与下一层成为一体,形成一个坚固的整体结构。
•重复堆积与冷却:以上步骤循环迭代,直到最后一层被堆积完成。
在最后一层完成后,整个打印件会继续冷却,以确保结构的稳定性和强度。
3. 熔融沉积成型的应用领域熔融沉积成型具有广泛的应用领域。
以下是一些常见的应用领域示例:•原型制作:熔融沉积成型技术被广泛应用于原型制作领域。
它能够快速制造出高度复杂的原型模型,为设计师和工程师提供了快速验证设计的能力。
•定制产品:熔融沉积成型技术还可以用于制造个性化的定制产品。
通过根据客户的要求进行定制设计和制造,可以满足个人化需求,例如个性化饰品、定制鞋类等。
•检验工具:熔融沉积成型技术可以用于制造各种类型的检验工具和模型,用于质量控制和检验过程中。
4. 常见的熔融沉积成型设备目前市场上有许多不同类型的熔融沉积成型设备。
以下是几种常见的设备类型:•熔融沉积成型机:这种设备通常包含一个加热喷嘴,用于将材料加热至熔点,并通过定位系统逐层堆积材料。
实训项目三熔融沉积快速成型设备操作与原型制作一、工作任务使用熔融沉积快速成型设备完成原型的制作二、工作方法将模型的数据文件*.STL(二进制)导入Aurora软件,进行成型工艺、形状阶段的的处理,得到理想的曲面模型。
三、工作所需的设备、仪器、工具或材料1. MEM-300-II 快速成型机2. Aurora分层软件3. 电脑4. ABS丝材、铲子、锉子、砂纸等四、工作步骤及要求(一)三维模型的分层处理。
1)打开Aurora数据处理软件,将成型模型的*.STL文件导入。
2)对模型进行工艺处理。
根据模型的具体情况,进行模型的分割、定向、排样合并等处理。
3)STL文件的检验与修复4)设置分层参数,模型的分层,并输出分层数据文件*.CLI(二)分层制造,堆积成型。
造型步骤如下:1)启动计算机2)接通MEM-300-II FDM快速成型机总电源按钮,按下照明,温控、数控、散热等按钮3)启动控制软件Cark,打开要成型的*.CLI 文件4)初始化系统,启动温度控制系统,5)待成型材料到达指定的温度(270℃)后,打开喷头按钮,选择菜单“造型→控制面板”,弹出控制面板对话框后,在喷头区域按下“喷丝”按钮,观察喷头出丝的情况。
6)工作台清理,调整工作台和喷头相对位置。
用普通纸不断测量喷头和台面的距离,当纸可以插入喷头和台面之间,并有一定的阻力时,标明高度比较合适,间隙大约为0.1 毫米。
7)造型。
设定造型的工艺参数,待成型室温度达到指定的温度(55℃)后,选择菜单“造型→造型……”,单击“Start”(三)后处理。
将设备降温、原型用从工作台上取出,去除支撑,打磨表面。
项目工作报告快速成型专业模具设计与制造班级 3 姓名薛永霞学号 095303308 工作小组 1 日期 2010.10.26 成绩一、工作任务使用熔融沉积快速成型设备完成原型的制作二、工作方法将模型的数据文件*.STL(二进制)导入Aurora软件,进行成型工艺、形状阶段的的处理,得到理想的曲面模型。
熔融沉积快速成型技术教案标题:熔融沉积快速成型技术教案教案目标:1.使学生了解熔融沉积快速成型技术的基本原理和应用领域。
2.培养学生熟练操作熔融沉积快速成型设备的能力。
3.引导学生在熔融沉积快速成型技术的基础上进行创新设计与应用。
4.培养学生的团队合作与沟通能力。
教学内容:一、熔融沉积快速成型技术的概述1.定义与基本原理2.熔融沉积快速成型技术的分类3.熔融沉积快速成型技术的应用领域二、熔融沉积快速成型设备与工艺流程1.熔融沉积快速成型设备的组成与功能2.熔融沉积快速成型工艺流程的步骤与要点三、熔融沉积快速成型技术实践操作1.熔融沉积快速成型设备的操作要点与安全事项2.熔融沉积快速成型参数的设置与优化3.基于熔融沉积快速成型技术的样品制作实践四、熔融沉积快速成型技术的案例分析1.工业界熔融沉积快速成型技术的应用案例探讨2.学术界熔融沉积快速成型技术的研究进展与前景展望教学过程:1.导入:通过问答、图片展示等方式引入熔融沉积快速成型技术的概念和应用。
2.讲解与展示:详细介绍熔融沉积快速成型技术的定义、基本原理、分类和应用领域,并展示熔融沉积快速成型设备的组成和工艺流程。
3.实践操作:讲解熔融沉积快速成型设备的操作要点和安全事项,指导学生设置和优化熔融沉积快速成型参数,并进行基于熔融沉积快速成型技术的样品制作实践。
4.案例分析:讨论工业界和学术界关于熔融沉积快速成型技术的应用案例、研究进展和前景展望。
5.总结与小结:对本节课进行总结回顾,强调熔融沉积快速成型技术的重要性和应用价值。
教学方法:1.讲授法:通过讲解的方式,传授熔融沉积快速成型技术的相关知识。
2.实践操作法:通过实际操作熔融沉积快速成型设备,让学生亲身体验和掌握技术操作技能。
3.案例分析法:通过分析实际应用案例和研究进展,引导学生进行深入思考和讨论。
教学评估:1.观察学生在实践操作中的操作技能和安全意识。
2.考察学生对熔融沉积快速成型技术的理解和应用能力。
实训项目三熔融沉积快速成型设备操作与原型制作专业:数控技术班级: 09数控一班姓名:万美伶学号: 095305106 工作小组: 1 日期:2011.11.1 成绩:
一、工作任务
使用熔融沉积快速成型设备完成原型的制作
二、工作方法
将模型的数据文件*.STL(二进制)导入Aurora软件,进行成型工艺、形状阶段的的处理,得到理想的曲面模型。
三、工作所需的设备、仪器、工具或材料
1. MEM-300-II 快速成型机
2. Aurora分层软件
3. 电脑
4. ABS丝材、铲子、锉子、砂纸等
四、工作步骤及要求
(一)三维模型的分层处理。
1)打开Aurora数据处理软件,将成型模型的*.STL文件导入。
2)对模型进行工艺处理。
根据模型的具体情况,进行模型的分割、定向、排样合并等处理。
3)STL文件的检验与修复
4)设置分层参数,模型的分层,并输出分层数据文件*.CLI
(二)分层制造,堆积成型。
造型步骤如下:
1)启动计算机
2)接通MEM-300-II FDM快速成型机总电源按钮,按下照明,温控、数控、散热等按钮3)启动控制软件Cark,打开要成型的*.CLI 文件
4)初始化系统,启动温度控制系统,
5)待成型材料到达指定的温度(270℃)后,打开喷头按钮,选择菜单“造型→控制面板”,弹出控制面板对话框后,在喷头区域按下“喷丝”按钮,观察喷头出丝的情况。
6)工作台清理,调整工作台和喷头相对位置。
用普通纸不断测量喷头和台面的距离,当纸可以插入喷头和台面之间,并有一定的阻力时,标明高度比较合适,间隙大约为0.1 毫米。
7)造型。
设定造型的工艺参数,待成型室温度达到指定的温度(55℃)后,选择菜单“造型→造型……”,单击“Start”
(三)后处理。
将设备降温、原型用从工作台上取出,去除支撑,打磨表面。
五﹑项目工作总结
思考题:
1.典型的成型工艺有哪几种?成型的材料分别是什么?在这几种成型方法中,哪些成型需要考虑支撑结构的?
答:⑴光固化成型成型材料为光敏树脂
⑵分层实体制造成型材料是单面涂有热熔胶的纸片、塑料袋、金属带或其他材料的箔带
⑶熔融沉积制造成型材料是半流动状态的材料流体
⑷选择型激光烧结成型材料是材料粉末
⑸三维打印成型材料是材料粉末或陶瓷,其他材料粉浆
在这几种成型方法中需要支撑的是光固化成型、熔融沉积制造。
2.分层厚度对成型加工的影响(从成型件的表面精度和成型效率两个方面分析)?
答:从几何角度看,对一个柱体零件,当轴线方向与成型方向一致时,则尽可能增加厚度,可以加快成型效率而不会造成原型表面的误差,这时表面精度无影响。
而三维模型表面法向量与成型方向存在角度,这时分层厚度越厚,表面精度就越差,但可以提高成型效率。
3.针对你成型的零件,在成型工艺上如何考虑的?为什么?
答:主要考虑添加支撑和模型的定向、排样合并。
因为我们成型的方法是熔融堆积成型方法,在分层制造过程中,当上表面截面大于下层截面时,上层截面多余的部分由于无材料的支撑将会出现悬浮,从而使多出的截面部分发生坍塌或变形,影响零件原型的成型精度,甚至不能成型,所以在原型的外形添加合理的支撑才能使成型工艺顺利完成。
对于成型的方向,它是影响原型制作精度,制作时间,制作成本,原型强度以及制作过程中所需支撑多少的重要因素。
所以在制作前要选择一个优化的分层方向。
总结
通过这次实验,让我更了解了快速成型。
快速成型是基于离散—堆积的思想,将一个物理实体复杂的三维加工,离散承一系列二维层片,然后逐点逐面进行材料的堆积成型,通过亲身的实践,知道在成型加工之前,为了提高成型精度及零件表面质量,减少加工时间,保证成型过程的顺利实现,必须进行RP工艺规划,选取最优加工方向,合理布局零件。
并且在实验过程中知道成型机器是如何运行,通过将各种丝材加热熔化进行堆积成型,还见到了三维打印的成型加工,是通过先铺粉,利用喷嘴按指定路径喷粉,利用粘结剂粘合,硬化后可得所需零件。