MEM成型工艺设备讲解

1、MEM设备培训讲义第一局部：熔融挤压快速成形工艺特点及应用领域培训目的：1、全面了解MEM工艺原理2、生疏MEM 工艺的特点3、了解MEM 工艺的应用4、了解Aurora 软件功能培训内容：熔融挤压快速成形工艺特点、应用领域及Aurora软件功能介绍MEM 原理介绍熔融挤压成形工艺是利用热塑性材料的热熔性熔融挤压成形工艺原理是材料先抽成丝状，通过送丝机构送进喷头，在喷头内被加热熔化， 1丝计算机ComputerFilament喷头模型PatternHeated丝计算机ComputerFilament喷头模型PatternHeated headM odel Create快速原型V丝轮Filame

2、nt SupplyMEM 熔融挤压技术的特点1、优点：运行费用最低：MEM 熔融挤压技术是国内外现有设备中运行本钱最低的，此种工艺的设备无需激光器，不仅在初期投入时费用低，而且能够省掉激光器、振镜系统更换所需的二次投入的大量费用。精度比较高：熔融挤压快速成形技术能够到达的精度为 0.2mm/100mm，可以制造简洁的各种模型。制作出来的模型可以用于装配验证。熔融挤压成形件打磨格外便利，打磨后可以实现间隙协作或过赢协作。其成形精度对于大多数状况下的设计验证是完全足够的。成形材料种类较多：MEM ABS、PCPP 等材料均可应用在熔融挤压快速成形工艺中，ABS 材料由于其良好的强度和弹韧性，使用率

3、比较高。材料的利用率高：MEM 工艺可以很便利的将零件的内部做成网状构造。对于一些大型实体件，假设用户只是需要验证零件的外形，用户在用MEM 工艺制作样件时就可以通过参数设置将零件的内部做成稀疏网格构造，这样既可以节约成形材料，又可以大大削减造型时间。 够流出，同时网格应当相互贯穿，因此制作这种空心网格构造的实现难度较大。选择性激光烧结工艺也存在类似的困难。成形样件强度好，易于装配，可进展消逝模铸造：MEM 工艺的成形件强度高，打磨性能也比较好。在成形零件外表挂涂陶瓷浆料，经过高温焙烧后 ABS 件会完全气化挥发，从而可以获得陶瓷型腔，用于金属浇注即可获得金属件。承受这种方法可以间接实现金属零

4、件的快速成形。外表质量较好：熔融挤压快速成形技术制造的模型外表比较光滑、平坦，由于填充纹理比较细密， 不经过打磨也可以呈现良好的外表。2、缺点由于喷头的运动系统通常是承受皮带导轨驱动或丝杠导轨驱动 和选择性激光烧结工艺相比，MEM 工艺没有树脂涂覆过程和铺粉过程，而且实体内部可以制作空心网格构造，因此在制作有些大型零件时，MEM 工艺与其它两种工艺相比速度相差并不明显。典型工艺运行本钱的比较807060225022408070602250224030204050100各单位自己制定，因此我们只比较材料每小时费用和激光器每小时损耗折损费用即可反映各种典型工艺运行的本钱时计算费用比较，材料每用18

5、6请见右图。41515激光器固熔融挤压结学生创作品呈现3413为学生利用MEM工艺制作的汽车模内部构造均能精细的制作成形，经过后处理，将汽车模型的外壳刷上秀丽的颜色， 更显模型的逼真和精细。24 为学生设计的机器人，机器人的各个部位均是由ABS材料制作而成，通过自攻螺丝可直接实现各部件的连接，架设起了一个格外精巧的机器下肢腿均可以活动， 增加了作品的生动性。可对话机器人53、MEM 工艺可以一次成形简洁的曲面制作。上图机器人的两个曲面可以完全的吻合，通过 MEM 更直观地表达实物的特点，及早觉察产品在设计过程中存在的问题。63MEM 工艺可以实现模型的活动。上图铲土机的轮子和铲子都是可以自由活

6、动的。图7图8图9图104MEM 7 10 四个玩偶的各个曲面均呈现良好的、光滑的效果，玩偶的每一弧度均可以精细的表现出来。115MEM 工艺可以实现薄壁件的制作。上图帆船的旗杆尖端和帆的厚度仅为1mm，这种细薄局部制作的可行性使得 MEM 工艺可以在各种物件的设计中得到很好的实现，可以将的概念、设想很快地得到模型，缩短设计的时间。2吸 尘 器图12图136MEM ABS 工业塑料通过熔融挤压快速成形技术来制作，我们清洁时用的吸尘器、塑料烟灰缸等等就是很好的例子。MEM 工艺在各行业领域中的应用1某汽车生产厂由于车型的变化要求，一些零件需要快速制作出来，验证其设计的 可的风险是很大的，而MEM

7、 工艺可以解决这一问题。例如空调罩产品在招标过程中，可以利用样品参与，削减了招投标本钱。2、家电产品中的应用快速占据市场供给了先决条件。3快速成形技术可以使得工业设计更加便利、快捷、准确。将设计师的设计意图表达在快速成型模型中，短时间内验证设计理念的合理性和可行性。4、仿古建筑领域中的应用我国古代的很多建筑都具有深厚的历史文化气息，越来越受到人们的宠爱，将古建筑制作成精巧的模型，作为工艺品来欣赏，通过MEM 技术就可以便利地实现。我们可以通过反求工程得到建筑物的三维CAD 历史文化信息就浓缩在了精巧的模型中了。5、医学领域中的应用我公司曾经与 309 医院进展了很好合作，在颌面骨修复手术中，快

8、速成形技术帮助医生准确确定面部创伤的位置、创伤的面积，以保证手术安全快速的完成。另外，我公司帮助军区总医院做的脊椎骨、连体婴儿的手术也格外的成功。6、考古中的应用在考古工作中，MEM 工艺也做出了巨大的奉献，我公司的MEM 工艺曾在中科院鹤骨争辩工程中，发挥了重要作用，很好的效劳了考古工作的开放。7、铸造领域的应用由于MEM 700800 摄氏度左右ABS 属浇注，从而可获得金属件的快速制造。熔融挤压快速成形工艺的进展趋势由于熔融挤压快速成形工艺具有的显著优点，该工艺进展极为快速。MEN 设备将来将更加的普及和深入。Aurora软件功能介绍1、文件格式Aurora软件承受的文件为STL格式的文

9、件，STL文件储存方式可以分为ASC码和二进 制两种。二进制存储文件小，便利传输,得到了更广泛的应用。STL格式文件是快速成形的 通用文件格式，大局部三维造型软件均可输出stl文件，例如solidwork, ug , proe。另外，通过CT重构或其他反求工程也可以获得stl文件。2、Aurora软件主要功能输入输出(此功能是版本Aurora2022软件所具有)Aurora软件可以输出两种格式的文件，即CSM文件和CLI文件。CSM，即压缩的STL文件。此文件格式是由我公司定义的，CSM格式文件的大小仅为STL1218ST，在使用过程中有效提高文件传输效率，降低存储空间。CLISTLCLI文件

10、中存储了每个层片的轮廓线、填充线以及程序自动生成的支撑线的相关信息。Aurora软件生成的CLI文件与通用的CLI文件在存储方式上存在微小的差异。模型显示：放大，缩小，旋转，移动，标准视图这几个功能可以依据需求来查看文件，便利检查和修改图形。此外，还有一些功能按钮，便利模型的查看。透亮：通过此功能可以直接看到图形的内部构造。包围盒：将零件刚好包围的一个长方体，该长方体的3组外表分别平行于xy平面、yz平面和xz平面。实体渲染：通过不同颜色来表示图形文件，便利观看图形的构造。正交投影，透视投影：可以切换是投影显示模式，透视模式比较符合真实的视觉习惯， 远大近小；正交投影模式则是远处和近处一样大。

11、剖面显示：可以沿XYZ任意方向查看零件的剖面信息，可以通过拖动条查看不同位置的剖面外形。几何变形几何变形中的操作会转变模型的实际大小。主要功能有移动，移动至、旋转，缩放，镜像等几个功能。几何变形中的缩放可以沿 X、Y、Z三个方向同时缩放，也可以单独缩放。二维打印3D模型的报告，显示当前三维模型窗口的内容、添加文件信息，比方图形的X、Y、Z值，成形的体积等。STL校验STL文件中面片的法向错误会影响支撑生成 STL 不会影响成形质量。实体穿插、大空洞等错误，建议回到CAD系统中进展修复。存在此错 误时模型可以成形，但不能保证错误局部的成形质量。模型操作合并：将几个孤立的模型合并成一个STL文件，

12、这样使下次制作时可以载入一个模型文件即可，无需再单独载入各个模型文件。分解：分解的操作与合并相反，可以将包含多个孤立实体的模型分解成几个独立的模型，分开进展成形加工。分割：对于一个大的零件，超出成形空间外的模型，可以用“分割”选项将其分割成几个模型进展成形。单位转换软件中设置了毫米、英寸之间的转换，需要留意的是Aurora使用的是公制MM单位，英寸单位的模型必需转换为毫米，方可进展成形制作。测量面片：用鼠标点选。边线：按住CTRL键+鼠标点选。点：按住SHIFT键+鼠标点选。可以任意选择三种根本元素，软件自动依据元素类型计算相关测量数据，例如点和点的距离，点到面的距离，面和面的距离，三点的外接

13、圆半径等分层前的预备成形位置的摆放，一般状况下可以承受“自动布局”放在工作台的中心，固然也可以在二维层片窗口进展摆放设置。STL模型进展分层，假设没有拾取模型则对 动载入。分层参数对于一般用户而言，成型参数集成度越高，操作越简洁便利，因此我们供给了参数集选 择这一功能。把握软件Aurora 在安装好后，连接上成型设备的把握卡后在“三维打印机” 从参数集中选择一项即可，程序会自动设置各项参数。 介绍一些相关参数的作用和调整规章。分层厚度 ：系统预设了几种参数集，使用时可以依据成形模型的大小、外表质量的要用适宜的层厚，而不必追求小层厚。高度：程序会依据零件的Z向高度自动设置分层的起点和终点，零件的

14、终点缺省为模型 Z坐标最大值，起点缺省为Z向坐标最小值再向下2mm的位置。多个零件同时分层时，终点 为全部零件中Z向坐标最大的点，起点为全部零件中Z向坐标最小的点再向下2mm。底部支撑的开头四层为特别底面层，第一层为低速打底层，其次三层为隔离层，第四 层为密封层，密封层是为了防止上部的支撑不完全。当分层层厚大于0.3毫米时，底部支撑 层数过少，会影响支撑效果。此时，建议以该零件的最低高度减3mm为起始高度进展分层。版软件将会解决这个问题，假设使用旧版软件需留意此问题。轮廓线宽：即轮廓的填充宽度，理论上薄壁件最小做到2倍左右的线宽，实际上可以小一点。当壁厚大于1个线宽，小于两倍线宽，分层可以得到

15、轮廓线，但由于填充线是固定宽度的，所以实际上的壁厚都是在2倍线宽左右。轮廓线宽可以微调，以得到更好的原型，这231. 增大轮廓线2. 减小轮廓线宽使壁厚大于3个线宽，这样中间会消灭填充线。扫描次数：扫描次数为轮廓线的扫描次数，默认值为1，加工时内外轮廓各扫描一次。如改成2，则成形内外轮廓向零件本体内部偏置一个线宽再扫描一次，依此类推。填充线宽：填充线宽减小，则模型外表更密实，但简洁过堆，反之亦然。X填充线宽。设置为1时即为节约造型时间和材料。填充角度和填充偏置：软件中已经固化此参数，用户不能进展修改。 45 3。45度。支撑线宽：指支撑扫描线的宽度。支撑间隔：与填充间隔类似，单位为个。与支撑线

16、宽相乘即为相邻两条支撑线的间距。构造。数过多会使支撑剥离变得困难，同时增加加工时间。 充和轮廓结合更严密，设置过大可能会导致填充线超出轮廓线，从而是零件外表凹凸不平， 影响外表质量。参数范围00.5。0.012，一般设置为0.02就可以。支撑间距：指支撑与零件侧外表的距离。该数值设置过小会导致支撑和零件侧面粘接， 难于剥离。设置过大会导致局部区域缺乏支撑。强制封闭轮廓：选择该参数，会自动封闭轮廓线，从而实现小缝隙自动修复的功能。双喷头：单喷头和双喷头成形的分层结果会稍有不同，应选择对应的模式。分层结果：分层完毕后系统自动生成一个 CLI文件并载入，在 STL名后参与层厚：如ABC.STL以0.

17、20毫米分层后生成ABC_20.CLI。假设该文件已存在，则自动再追加后缀，如ABC_20_1.CLI层片显示：可以用不同颜色显示轮廓，填充，支撑。留意，加密外表填充不显示，水平外表无填充是正常的。成形预备/RS232接，假设消灭报错对话框，首先查看是否已经将电源连接好，连接是否良好。系统初始化：初始化后检查设备XYZ轴是否在正常位置。载入层片文件，并排放好。排 窗口移动CLI模型可以按住CTRL+ 围内。喷头检查：翻开温控，上电加热，待温度到达确定温度后观看吐丝状况。版软件增加了的命令：主副喷头开：翻开温控加热，到达温度后开头吐丝，挤出确定长度后系统自动停顿，假设观看吐丝正常也可以点击“停顿

18、”，停顿吐丝，以节约材料。撤出主材料，支撑材料：翻开温控加热，到达温度后，撤出材料。喷头初始化：加热喷头，然后主副喷头各挤一段材料，用于检测喷头是否正常。点击此按钮系统会自动检查主喷头后检查副喷头，与分别检查主、副喷头吐丝状况一样。停顿：主要功能是停顿挤丝或撤出材料。0.3mm左右的位置，记录下工作台高度坐标，打 高度越大，粘结越好。喷头XYZ偏移：测量双喷头XYZ的偏移，留意副喷头高度偏移应为负值对应主喷嘴 不动，副喷头运动的双喷头增加。成形系数成形系数增加参数：修改该参数可以把握成形速度，当喷头不能以较高速度成形时，可适当降低该参数。成形速度越快，喷头挤出速度越大，或者喷嘴有堵塞的状况时，

19、对喷头送丝力的要求越高，过快时，会造成喷头送丝轮打滑，影响成形。关心构造：通过关心构造，将喷头切换开头的局部先成形关心构造，到达提高原型质量 的目的。系统预设四个关心构造，一次只能载入一个。载入关心构造，会卸载原有关心构造 F-Print，双喷头成形时必需 有关心构造，否则在原型上会有支撑材料，在支撑中会有原型材料。其次局部：快速成形设备的使用培训目的：1、了解成形设备的连接、把握软件和数控卡驱动的安装2、生疏制作模型的操作流程培训内容：快速成形设备的使用一、设备拆包装、电器连接，pmac 卡安装卸载撤除包装木箱，检查机器外观在运输途中是否有严峻损坏，比照装箱单检查配件是否齐全； 3pmac

20、pewinpro pcomm32pro，安装驱动程序后还需用“添加硬件”将 pmac 卡添加到把握计算机的硬件列表中，添加硬件的步骤如下以windows xpwindows 2022下的安装方法参考用户手册：在“把握面板”中双击“添加硬件所示在的对话框中拖动滚动条到最下方，选中“添加的硬件设备在的对话框中选中“安装我手动从列表选择的硬件高级Delta Tau Data Systems,in Serial Port Motion Controlle在后面的对话框中点击连续或者下一步直至完成硬件安装。4) 安装完数控卡驱动后即可安装造型把握软件 Aurora，双击安装程序，在消灭的对话框中点击“下

21、一步”或者“安装”即可完成安装程序。安装完成后启动 Aurora，从“文件”菜-安装正常。注：系统型号序号随设备型号不同会有所差异。 设备根本调试的操作练习，包括连接数控卡、xyz 轴运动测试、更换材料练习翻开设备和把握计算机的电源，启动Aurora 程序，连接数控卡，初始化设备点击“文件”“初始化；xy 平面内移动，检查在行程范围内移动是否正常，是否存在机械干预；点击按钮使工作台升降，检查移动是否顺畅，加工底板是否能移动至低于喷嘴0.3mm的高度；练习安装拆卸喷头，更换丝盘。更换材料：更换材料时，必需将喷头加热。否则无法将材料从喷头中退出或送进。a 200和“撤出支撑”退回材料。等系统停顿后

22、，即可将料盘从设备中取出。b 自动送进材料，首先将料盘放入设备中，然后将丝材插入送丝机构，插入的丝材需超过出丝管接头10mm c 材料完全送进喷头后，喷头会挤出材料。假设喷头未挤出材料，说明材料未能完全送入，此时需翻开“调试对话框关闭喷头和温控即可。拆卸喷头：a 撤出喷头里的材料。b 松开喷头丝管接头。 c 拔下两个喷头插头。d 松开喷头固定螺钉。 e 取下喷头。f 将固定螺钉重拧好防止螺钉丧失安装喷头：a 将喷头安装到横梁上。b 插好两个喷头插头。c 装好丝盘送进材料。d 重确定工作台高度。e 送入材料，并加热喷头三、启动软件及根本操作1Aurora 2022。翻开“文件”菜单下的“三维打印

23、”选择“连接”，假设消灭含有系统型号、版本、序号等信息的对话框则说明连接正常。2X、Y、Z轴依次“初始化完毕” 对话框消灭。3、调试：翻开“文件”菜单下的“三维打印”选择“调试”，面板上面有各个方向的调试按Z轴的调整除了有方向按钮外，还可以调整Z轴移动的速度。40.3mm处，工作台和喷 头距离较远时，可以用快一点的速度移动，接近时，调慢速度，直至调整到适宜为止。调整好后登记工作台高度。翻开“文件”菜单下的“三维打印”选择“打印模型”，点击确定，就会有 个高度，这个高度就可以输入我们刚刚登记的高度。对高过程，一般一次调整好后，系统会 距离太低，粘结性差，有可能材料之间粘接不牢。假设距离太高了，可

24、能粘结性太强，不利零件的剥离。5、喷头初始化：首先开温控，版的软件会自动开温控，此时，留意将成形室的门关 “主喷头开”“停顿”。接下来，测 试副喷头，点击“副喷头开”，查看吐丝是否正常。主喷头把握的是成形材料，副喷头把握的 丝时喷头的温度到达230多度。6、材料的更换：“撤出材料”，稍等片刻可以看到材料往回退，在“撤出支撑”，待支撑材料在送丝管 内退出一段即可点击“停顿”。然后，翻开侧门，可以看到主材料丝盘和支撑材料丝盘，分别换材料：将丝材剪成尖状，然后插进送丝管内，渐渐向内送，送到成形室内的送丝管内，然后将送丝点击的开关扳手扳回。支撑材料的送进方法一样。7、喷头的拆卸：管的固定螺钉，将送丝管

25、拔下，用扳手将喷头固定的螺丝拧下，即可拆下喷头。四、成形操作流程1、连接线、电源线的连接。2、翻开电脑。3、启动软件。4、连接：翻开“文件”菜单下的“三维打印”选择“连接”，最好每次开启都进展一次连接。 求技术支持。5、初始化。留意工作台上是否有未取下的零件或其它障碍物，没有障碍物进展初始化 操作。初始化过程有个小技巧，在关闭电源的状况下，用手调整喷头位置，然后翻开电源， 进展连接、初始化，此时就会节约时间。6“文件”菜单下的“三维打印”选择“调试”， 开温控，点击“主喷头开”或者“喷头初始化”按钮，测试吐丝是否正常，此时留意看温度的变 “关闭报 警”按钮，这一按钮的作用主要是关闭系统消灭的误

26、报警。7、对高。翻开“文件”菜单下的“三维打印”选择“调试”，首先调整X、Y轴的位置，然后 调整ZZ 直至调整到间距为0.3mm。此工作也可以由两人协作来操作，一人操作电脑，另一个人观看 成形室内工作台的高度。对高完成后将高度值记录下来，以便下次调整。8、成形速度。翻开“文件”菜单下的“三维打印”选择“更材料/喷头”，在此参数下，有个“成形系数”“副喷头位置偏移” 确定是个负值，一般不需要做调整，假设粘接不结实，我们可以将Z确实定值调小。9、载入模型。翻开“文件”下“载入”选择要成形的模型文件，然后点击“自动布局”，选择一个分层参数集，进展分层。分层完成后系统将CLI文件自动载入。10、打印模

27、型。翻开“文件”菜单下的“三维打印”选择“打印模型”，点击“确定”按钮，输入工作台的高度值，即可开头打印模型。11 则可以等待成形完成，无须人工干预。12板一同取下，留神地将成形底板与模型剥离，即可得到我们加工的模型。13室内的材料残渣清理干净。五、常见问题解答问：设备使用确定时间有没有必需关机的要求。答：没有此项规定。问：0.3的材料丝如何做0.4的线宽？答：可以将吐丝的速度放慢，将0.3的材料丝压成0.4的宽度。问：菜单中的两个温度值分别代表什么意思？答：左边的温度是主喷头的温度，右边的温度是副喷头的温度。问：支撑角度是否可以更改？答：可以更改，但不建议有大幅度的调整。问：软件版本的更，操

28、作界面是否有大的改动？答：对于版本的更，我们将尽量削减操作界面的改动，菜单会有些变化，但变化不会很大。问：在吐丝时，觉察喷头有残料，如何清理？答：此时确定不要用手直接触摸喷头，可以用设备工具中的铜刷将其清理干净。问：在调高过程中时看主喷头与工作台的高度还是副喷头与工作台的高度？答：是以主喷头到工作台的高度来调整的，由于主喷头是固定不动的。问：副喷头的Z项值为什么确定是负值？答：由于在吐丝过程中，副喷头是在主喷头的下方，相对以主喷头而言，它的值就是负方向的值。问：三维显示图为什么有的没有外轮廓？答：在观看外轮廓时，我们以二维视图为准，假设二维视图中显示有轮廓即可，由于显示的问题，三维模式下可能看不到外轮廓。问：初始化后更换模型是否需要重初始化？答：不需要。问：加工停顿后，温度是否会自动下降？答：会，加工停顿后，系统自动关闭温控。问：支撑面积值有何意义？答：模型下外表的面积小于这一值时，就不添加支撑。问：成形速度对产品的质量有无影响？明显，分层厚度在0.3以上时台阶效应会比较明显。在能够保证顺当出丝的状况下，将成形系数由小于1调整到1时