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3D打印技术模块3智能加工—先进加工技术
3D打印技术》》》1、3D打印技术的概述3D打印技术,也称增材制造技术,是通过CAD设计数据采用材料逐层累加的方法制造实体零件的技术,相对于传统的材料去除(切削加工)技术,是一种“自下而上”材料累加的制造方法。。3D打印技术的原理:
3D打印技术》》》1、3D打印技术的概述3D打印的工艺流程:
3D打印技术》》》1、3D打印技术的概述3D打印的工艺流程:
3D打印技术》》》1、3D打印技术的概述3D打印的主要应用:1)适合复杂结构的快速打印。2)适合产品的个性化定制。3)适合高附加值产品制造。
3D打印技术》》》2、3D打印技术的基本工艺及应用3D打印技术的分类:
3D打印技术》》》2、3D打印技术的基本工艺及应用3D打印技术的分类:
3D打印技术》》》2、3D打印技术的基本工艺及应用3D打印技术的应用领域:设计方案评审制造工艺与装配检验功能样件制造与性能测试快速模具小批量制造建筑总体与装修展示评价科学计算数据实体可视化医学与医疗工程首饰及日用品快速开发与个性化定制电子器件的设计与制作
3D打印技术》》》3、熔融沉积成形工艺熔融沉积3D打印工艺(FDM)是利用成形和支撑材料的热熔性、黏结性,在计算机控制下进行层层堆积成形。几种最成熟的快速成型方法之一。
3D打印技术》》》3、熔融沉积成形工艺熔融沉积3D打印工艺优点:成本低、材料易得、后处理简单、成型速度快。熔融沉积3D打印工艺缺点:精度不高、表面质量较差、需要支撑、需要对整个截面进行扫描涂覆成型时间较长。
3D打印技术》》》3、熔融沉积成形工艺熔融沉积3D打印工艺过程:1、前处理(建模、数据处理、确定打印摆放、加支撑、切片)2、原型制作3、后处理
3D打印技术》》》4、光固化成型工艺光固化成形(SLA),也称立体光刻、光固化立体成形、立体平板印刷。SLA原理示意图
3D打印技术》》》4、光固化成型工艺光固化成形特点:1)成形精度高,可以做到微米级别,比如0.025mm。2)表面质量优良,比较适合成形结构十分复杂、尺寸比较精细的零件。3)成形速度快,系统工作相对稳定。4)可以直接制作面向熔模精密铸造的具有中空结构的消失型。5)制作的原型可以在一定程度上替代塑料件。6)材料利用率极高,接近100%。光固化成形工艺的缺点如下。1)SLA设备造价昂贵,使用维护成本较高。2)成形零件为树脂类零件,材料价格昂贵,强度、刚度、耐热性有限,不利于长期保存。3)光敏树脂对环境有污染,会使人皮肤过敏。4)成形时需要设计支撑,支撑去除容易破坏成形零件。5)经光固化成形后的原型,树脂并未完全固化,所以一般都需要二次固化。。
3D打印技术》》》4、光固化成型工艺光固化成形应用:①各类注塑、模具的设计与制造(特别是塑料模具);②产品的外观设计及效果评价,如汽车、家电、化妆晶、体育用品、建筑设计等;③医疗、手术研究用骨骼模型、代用血管、人造骨骼模型等;④流体实验用模型,如飞机、船舶、高大建筑等;⑤艺术摄影作品实物化、胸像制作、首饰的金属模等;⑥学术研究、分子和遗传因子的立体模型、利用生物显微镜切片制作立体模型等。
3D打印技术》》》4、光固化成型工艺光固化成形工艺过程:前期数据准备(创建CAD模型、模型的面化处理、设计支撑、模型切片分层)、成形加工和后处理。(1)前期数据准备(造型、造型与数据模型转换、设计支撑、模型切片)(2)成形加工(成型参数)(3)后处理(清洗、支撑去除、表面涂覆、后固化)
3D打印技术》》》5、激光选区烧结工艺激光选区烧结工艺(SLS)是利用粉末材料(金属或非金属)在激光照射下烧结的原理,在计算机控制下层层堆积成形。1一扫描镜;2一C02激光器;3一粉末;4-铺粉辊;5一当前加工截面轮廓线
3D打印技术》》》5、激光选区烧结工艺激光选区烧结工艺优点:1)可采用多种材料。2)制造工艺比较简单3)高精度4)无须支撑结构。缺点:1)成形零件精度有限2)无法直接成形高性能的金属和陶瓷零件,成形大尺寸零件时容易发生翘曲变形。3)由于使用了大功率激光器,整体制造和维护成本非常高,一般消费者难于承受。4)成形坯件的物理性能不能满足功能性制品的要求。
3D打印技术》》》5、激光选区烧结工艺激光选区烧结工艺应用:(1)SLS在快速铸造工艺中的应用(2)SLS在航空航天中的应用(3)电子电器应用(4)汽车应用(5)艺术产品应用
3D打印技术》》》5、激光选区烧结工艺激光选区烧结工艺工艺过程:前处理、叠层制造及后处理三个阶段(1)前处理过程CAD模型及STL文件三维模型的切片处理(2)分层烧结堆积过程(3)后处理过程
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