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贵阳快速成型

时间:2021-09-06 23:48 来源:网络整理 网络转载
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重庆领航新智诚科技有限公司

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3D 打印技术实际上是快速成形技术的一种,它是集材料,计算机,激光等技术于一体的智能数字化制造技术,其基本原理都是离散+堆积的叠层制造:**通过CAD软件建立零件的三维实体模型,然后分离成切片,形成工件的截面形状,通过用激光扫描每一层的截面轮廓逐层堆积,终形成三维制件。目前市场上的快速成型技术主要有熔融沉积快速成型(FDM)、激光熔覆沉积(LMD)、光固化成型(SLA)、选择性激光烧结(SLS)、选区激光熔化(SLM)等技术。
熔融沉积成型技术又称之为熔丝沉积成型技术,它是应用广泛的3D 打印技术之一。如上图所示,FDM 加热头把热熔性材料( ABS 树脂、尼龙、蜡等)加热到临界状态,使其呈现半流体状态,然后加热头会在软件控制下沿 CAD 确定的二维几何轨迹运动,同时喷头将半流动状态的材料挤压出来,材料瞬时凝固形成有轮廓形状的薄层。薄层逐层累积,终打印出设计好的三维物体。
激光熔覆沉积技术(LMD)
激光熔覆沉积技术是将熔覆材料直接送入激光中,材料在高能激光的照射下熔化沉积。熔覆材料通常以粉末的形式送入,分为同轴送粉和侧向送粉两类。目前,激光熔覆沉积所用粉末主要包括钛合金,铝合金,不锈钢等粉末材料。其成型原理图如上所示。
光固化成型(SLA)光固化成型技术是早发展起来的快速成型技术,也是目前研究深入、技术成熟、应用广泛的快速成型技术之一。光固化技术,主要使用光敏树脂为材料,通过紫外光或者其他光源照射,择性地让需要成型的液态光敏树脂发生聚合反应变硬,逐层固化,终得到完整的产品,其原理图如下:
光固化原理图
光固化成型的一般步骤包括:
1)**通过 CAD 设计出三维实体模型,利用离散程序将模型进行切片处理,设计扫描路径,产生的数据将**控制激光扫描器和升降台的运动;
2)激光光束通过数控装置控制的扫描器,按设计的扫描路径照射到液态光敏树脂表面,使表面特定区域内的一层树脂固化后,当一层加工完毕后,就生成零件的一个截面;
3)升降台下降一定距离,固化层上覆盖另一层液态树脂,再进行*二层扫描,*二固化层牢固地粘结在**固化层上,这样一层层叠加而成三维工件原型,
4)将原型从树脂中取出后,进行终固化,再经打光、电镀、喷漆或着色处理即得到要求的产品。
选择性激光烧结(SLS)
选择性激光烧结原理图
SLS技术是一种使用高功率激光(如二氧化碳激光)的增材制造技术,它将很小的材料粒子融合成团块,形成所需要的三维形状。其基本原理和光固化成型技术相类似,只不过原材料有所不同,光固化成型技术采用的是光敏树脂,而选择性激光烧结使用的是金属合金粉末等材料。
选区激光熔化(SLM)
选区激光熔化原理图
选区激光熔化技术同光固化技术相似。其原理如图所示,在激光束开始扫描前,水平刮板先把金属粉末平刮到加工室的基板上,然后激光束将按当前层的轮廓信息选择性地熔化基板上的粉末,加工出当前层的轮廓,然后可升降平台下降一个图层厚度的距离,水平刮板在已加工好的当前层上铺上金属粉末,设备调入下一图层进行加工,如此层层加工,直到整个零件加工完毕。整个加工过程在通有气体保护的加工室中进行,以避免金属在高温下与其它气体发生反应。

选择性激光烧结法(SLS)是在工作台上均匀铺上一层很薄(100μ-200μ)的作金属(或金属)粉末,激光束在计算机控制下按照零件分层截面轮廓逐点地进行扫描、烧结,使粉末固化成截面形状。

目前快速成型制件的精度和表面质量大多不能满足工程使用要求,只能作为概念造型和功能测试的原型使用,必须改进成型工艺和快速成型软件。

LOM工艺优点是无需设计和构建支撑;只需切割轮廓,无需填充扫描;制件的内应力和翘曲变形小;制造成本低。缺点是材料利用率低,种类有限;表面质量差;内部废料不易去除,后处理难度大。该工艺适合于制作大中型、形状简单的实体类原型件,特别适用于直接制作砂型铸造模。

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