激光快速原型制造

快速(皿)成型技术快速成型技术是基于三维CAD技术及计算机控制分层扫描和快速离散堆积成型原理发展起来的新型先进制造方法，是国际上近年来敏捷制造技术的一个重要分支，在不需要刀具和夹具的情况，该技术可迅速将把设计方案变为实物.RP是把零件的3维数字模型先进行离散化，然后按照数字积分的思路进行逐层加工。与传统的切削加工不同，RP采用逐层材料累加法加工实体模型来，故也称为增材制造(MaterialIncreaseManufacturing,MIM)或分层制造技术(LayeredManufacturingTechnology，LMT)RP是计算机技术、数控技术、材料科学、激光技术、机械工程技术集成的结品C4□三维数据快速成型机制作好的样件SLA激光快速成型原理:C4□三维数据快速成型机制作好的样件SLA(Stereolithography)激光成型即光固定化立体造型，该技术以光敏树脂为原料，将计算机控制下的紫外线激光以预定零件各分层侧面的轮廓轨迹对液态树脂逐点、逐层进行扫描，使被扫描区的树脂薄层产生光聚合反应而固化成形。每一层固化完毕之后，平台向下移动一个新的高度，然后将树脂涂在前一层上，如此反复，每形成新的一层均粘附到前一层上，直到制做完零件的最后一层(零件的最顶层)。这样一个完整的零件就制做完毕。SLA激光快速成型快速成型的过程是首先生成一个产品的三维CAD实体模型或曲面模型文件，将其转换成STL文件格式，再用一软件从STL文件〃切”（Slice）出设定厚度的一系列的片层，或者直接从CAD文件切出一系列的片层，这些片层按次序累积起来仍是所设计零件的形状。然后，将上述每一片层的资料传到快速自动成型机中去，类似于计算机向打印机传递打印信息，用材料添加法依次将每一层做出来并同时连结各层，直到完成整个零件。因此，快速自动成型可定义为一种将计算机中储存的任意三维型体信息通过材料逐层添加法直接制造出来，而不需要特殊的模具、工具或人工干涉的新型制造技术。快速成型技术特点快速成型技术具有一下几个重要特征：1）可以制造任意复杂的三维几何实体。由于采用离散/堆积成型的原理，它将一个十分复杂的三维制造过程简化为二维过程的叠加，可实现对任意复杂形状零件的加工。越是复杂的零件越能显示出RP技术的优越性。此外，RP技术特别适合复杂型腔、复杂型面等传统方法难以制造甚至无法制造的零件。2）快速性。通过对一个CAD模型的修改或重组就可获得一个新零件的设计和加工信息。从几个小时到几十个小时就可制造出零件，具有快速制造的突出特点。3）高度柔性。无需任何专用夹具或工具即可完成复杂的制造过程，快速制造工模型、原型或零件。4）快速成型技术实现了机械工程学科多年来追求的两大先进目标，即材料的提取（气、液、固相）过程与制造过程一体化和设计（CAD）与制造（CAM）一体化。5）与反求工程（ReverseEngineering）、CAD技术、网络技术、虚拟现实等相结合，成为产品快速开发的有力工具。SLA快速原型技术的优点SLA光敏树脂选择性固化是采用立体雕刻（Stereolithography）原理的一种工艺，简称SLA，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，工作台下降一层薄片的高度，以固化的树脂薄片就被一层新的液态树脂所覆盖，以便进行第二层激光扫描固化，新固化的一层牢粘结在前一层上，如此重复不已，直到整个产品成型完毕。最后升降台升出液体树脂表面，取出工件，进行清洗、去处支撑、二次固化以及表面光洁处理等。光敏树脂选择性固化快速成型技术适合于制作中小形工件，能直接得到树脂或类似工程塑料的产品。主要用于概念模型的原型制作，或用来做简单装配检验和工艺规划。SLA快速原型技术的优点是：1、表面质量较好；2、成型精度较高，精度在0.1mm（国内SLA精度在0.1—0.3mm之间，并且存在很大的波动性）；3、系统分辨率较高。其缺点是：成形过程中的化学和物理变化使得尺寸精度不易保证，且会发生蠕变；须对整个截面进行扫描固化，成形时间较长，成形后要进一步固化处理；由于未被激光束照射的部分仍为液态，因此对于悬伸部分要事先设计支撑，固化后再去除；光敏树脂固化后较脆，易断裂，可加工性不好，工作温度不能超过100°C，会吸湿膨胀，抗腐蚀能力不强，且价格昂贵(140-2404/kg)；产生紫外激光的激光管寿命2000小时左右。设备描述：激光快速成型机SLA250最大加工尺寸：250mmX250mmX250mm产地品牌：美国3SSystems可使用材料：SL5220最