快速成型試題.doc

精品文檔1、20世紀(jì)80年代末期出現(xiàn)了快速成形技術(shù)，它涉及CAD/CAM技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、材料技術(shù)、激光技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)等，是各種高技術(shù)的綜合。2、 快速成形主要的成形工藝有四種：液態(tài)光敏聚合物選擇性固化（SLA）、薄型材料選擇性切割（LOM）、粉末材料選擇性激光燒結(jié)（SLS）、絲狀材料選擇性熔融沉積。3、 快速成形技術(shù)、數(shù)字原型技術(shù)和虛擬原型技術(shù)一起，都是產(chǎn)品創(chuàng)新和快速開發(fā)的重要手段，他們已成為先進(jìn)制造技術(shù)群的重要組成部分。4、 快速成形技術(shù)徹底擺脫了傳統(tǒng)的“去除式”加工法，而采用全新的“添加式”加工法。5、 快速成形不必采用傳統(tǒng)的加工機(jī)床和模具，快速成形建立產(chǎn)品樣品或模具的時(shí)間和成本中有傳統(tǒng)加工方法的10%-30%和20%-35%。6、 三維模型的構(gòu)造，計(jì)算機(jī)在描述實(shí)體時(shí)常用的四種方法：構(gòu)造實(shí)體幾何法（CSG）、邊界表達(dá)法（B-rep）、參量表達(dá)法、單元表達(dá)法。7、 模型輸出常用的文件格式有多種，常用的有IGES、HPGL、STEP、DXF、STL等。8、 IGES是大多數(shù)CAD系統(tǒng)采用的一種美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，可以支持不同文件格式間的轉(zhuǎn)換。9、 HPGL是HP公司開發(fā)的一種用來(lái)控制自動(dòng)繪圖機(jī)的語(yǔ)言格式，它以被廣泛地接受，成為一項(xiàng)事項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。這種表達(dá)格式的基本構(gòu)成是描述圖形的矢量，用X和Y坐標(biāo)來(lái)表示矢量的起點(diǎn)和終點(diǎn)，以及繪圖筆相應(yīng)的抬起或放下。一些快速成型系統(tǒng)也用HPGL來(lái)驅(qū)動(dòng)它們的成形頭。10、 STEP是一種正在逐步國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)。目前，典型的CAD系統(tǒng)都能輸出STEP格式文件，有些快速成形技術(shù)的研究者正試圖借助STEP格式，不經(jīng)STL格式的轉(zhuǎn)換，直接對(duì)三維CAD模型進(jìn)行切片處理，以便提高快速成形的精度。11、 DXF是用于AutoCAD輸出的一種格式12、 STL格式是快速成形系統(tǒng)經(jīng)常采用的一種格式13、 常用的掃描機(jī)有傳統(tǒng)的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、激光掃描機(jī)、零件斷層掃描機(jī)、CT掃描機(jī)、磁共振掃描機(jī)等。14、 STL文件格式的規(guī)則有：共定點(diǎn)規(guī)則、取向規(guī)則、取值規(guī)則、充滿規(guī)則15、 迄今為止，在國(guó)際市場(chǎng)上出現(xiàn)了很多與逆向工程相關(guān)的，主要有Imageware、Geomagic Studio、CopyCAD和RapidForm四大軟件。16、 Geomagic Studio主要包括Quality、Shape、Wrape、Decimate、Capture五個(gè)模塊。17、 RP 掃描填充方式發(fā)展到現(xiàn)在，主要有以下幾種方式：?jiǎn)蜗驋呙瑁嘞驋呙?，十字網(wǎng)格掃描，Z 字型掃描和沿截面輪廓偏置掃描等。18、 快速成型的全過(guò)程包括三個(gè)階段：前處理、自由成型、后處理。19、 光固化成型工藝中用來(lái)刮去每層多余樹脂的裝置是 刮刀 。20、 用于FDM的支撐的類型為：水溶性支撐 和 易剝離性支撐 21、 快速成型技術(shù)建立在 新材料技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù) 、激光技術(shù) 和 數(shù)控技術(shù) 四大技術(shù)之上的。22、 疊層實(shí)體制造工藝涂布工藝包括 涂布形狀 和 涂布厚度疊層實(shí)體制造工藝常用激光器為 CO2激光器 四種成型工藝不需要激光系統(tǒng)的是 FDM。四種成型工藝不需要支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的是 SLS光固化成型工藝樹脂發(fā)生收縮的原因主要是 樹脂固化收縮和熱脹冷縮。就制備工件尺寸相比較，四種成型工藝制備尺寸最大的是 LOMSLS周期長(zhǎng)是因?yàn)橛蓄A(yù)熱段和后冷卻時(shí)間。（ ）SLA過(guò)程有后固化工藝，后固化時(shí)間比一次固化時(shí)間短。（ ）SLS工作室的氣氛一般為氧氣氣氛。（ ）SLS在預(yù)熱時(shí)，要將材料加熱到熔點(diǎn)以下。（ ）LOM膠涂布到紙上時(shí)，涂布厚度厚一點(diǎn)效果會(huì)更好。（ ） FDM中要將材料加熱到其熔點(diǎn)以上，加熱的設(shè)備主要是噴頭。 （ ）FDM一般不需要支撐結(jié)構(gòu)。 （ ） LOM生產(chǎn)相同的產(chǎn)品速度比光固化速度要快。 （ ）RP技術(shù)比傳統(tǒng)的切削法好，主要原因是速度快。（ ）LOM激光只起到加熱的作用（ ）1、 SLA原理是什么？SLA原理是疊加原理，由三唯到二唯再回到三唯。2、 LOM原材料有哪些以及對(duì)其要求？疊層實(shí)體材料有薄型材料（紙、塑料）、粘接劑（膠）以及涂布工藝。1）紙的要求：(1)抗?jié)窈?保證不會(huì)因時(shí)間長(zhǎng)而吸水,從而保證熱壓過(guò)程中不會(huì)因?yàn)樗值膿p失而產(chǎn)生變形(2)良好的侵潤(rùn)性,保證良好的涂膠能力(3)抗拉強(qiáng)度好,保證在加工過(guò)程中不被拉斷(4)收縮率小,保證熱壓過(guò)程中不會(huì)因?yàn)樗值膿p失而產(chǎn)生變形(5)剝離性好,容易打磨,穩(wěn)定性好 2）膠的要求：(1)良好的熱熔穩(wěn)定性(2)在反復(fù)的熱熔-固化條件下,具備好的物理和化學(xué)穩(wěn)定性(3)熔融狀態(tài)下與紙具有好的涂掛性及黏結(jié)性(4)與紙具有足夠的黏結(jié)強(qiáng)度(5)良好的廢料剝離分離性能。3、 RP技術(shù)在前處理階段主要工作有哪些？1.模型設(shè)計(jì) 在CAD造型軟件中完成原型件的幾何建模，并將其轉(zhuǎn)化成STL格式。2.模型切片 模型切片指用專用的分層軟件對(duì)STL格式文件進(jìn)行分層處理，得到每一層的截面圖形及有關(guān)的網(wǎng)格矢量數(shù)據(jù)，用于控制激光束的軌跡。4、 SLS工藝制備金屬產(chǎn)品的過(guò)程？ 分為間接金屬燒結(jié)和直接金屬燒結(jié)。間接燒結(jié)原理：先用金屬粉末和樹脂粉末混合制得工件燒結(jié)，將其中的樹脂粉末燒失，同時(shí)得到工件的原形，這一過(guò)程一般稱RP原形，為了提高強(qiáng)度，再次進(jìn)行二次和三次燒結(jié)，再進(jìn)行金屬的溶滲，得到金屬工件。 金屬直接燒結(jié)法：將金屬粉末直接高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)溫度達(dá)到金屬的熔點(diǎn)，得到工件過(guò)程。5、 分析SLA、LOM、FDM、SLS質(zhì)量及精度的影響因素以及解決的措施。 從快速成型三個(gè)過(guò)程討論 首先是前處理，四大成型工藝前處理工作基本相似，模型建立和切片。影響精度主要是切片，厚度越厚，疊加后工件側(cè)面的臺(tái)階缺陷越明顯，厚度越小，精度越高。中處理也就是疊加過(guò)程：SLA：樹脂收縮及原因：樹脂會(huì)發(fā)生收縮導(dǎo)致零件成型過(guò)程中產(chǎn)生的變形：翹曲 收縮原因：固化收縮和溫度變化的熱脹冷縮機(jī)器誤差：設(shè)備自身精度所帶來(lái)的誤差3 加工參數(shù)設(shè)置誤差：激光功率、掃描速度、掃描間距設(shè)置誤差。FDM：1、設(shè)備精度誤差 由于設(shè)備自身有一定的加工范圍以及其加工精度,對(duì)最后加工工件有一定的誤差2、成型過(guò)程中的誤差 不一致的約束 由于相臨兩層的輪廓有所不同,成型軌跡也不同,每層都要受到相臨層的約束,導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力,從而產(chǎn)生翹曲.成型功率控制不恰當(dāng) 功率過(guò)大,回導(dǎo)致刮破前一層,同時(shí)會(huì)燒紙,機(jī)器壽命也降低,過(guò)小,黏結(jié)不好.工藝參數(shù)的不穩(wěn)定 溫度,壓力,功率,速度的不穩(wěn)定,導(dǎo)致層與層之間或同層不同位置成型狀況的差異,從而導(dǎo)致翹曲及或度不均勻.SLS：主要是激光的參數(shù)1. 激光功率密度和掃描速度，激光功率密度和掃描速度決定了激光能對(duì)粉末的加熱溫度和時(shí)間。 激光功率密度過(guò)大，掃描速度過(guò)小，則局部溫度過(guò)高，導(dǎo)致粉末氣化，燒結(jié)表面凹凸不平。 激光功率密度過(guò)小，掃描速度過(guò)大，則粉末燒結(jié)不充分甚至不能燒結(jié)，建立的制件強(qiáng)度低或者不能成形。 2. 激光束掃描間距 激光束的掃描間距是指相鄰激光掃描行之間的距離。激光掃描間距和激光束半徑的配合會(huì)影響激光燒結(jié)的質(zhì)量。LOM：過(guò)程中參數(shù)影響。1噴頭起/停誤差造成的缺陷 由于切片后的輪廓每一層都有許多封閉的邊界，每一個(gè)封閉的幾何邊界都存在起/停點(diǎn)，噴頭的移動(dòng)速度和絲材的進(jìn)給速率必須在噴頭的起停點(diǎn)協(xié)調(diào)一致，否則就會(huì)造成材料的過(guò)剩和不足。 正確的是：在噴頭還未到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，絲材進(jìn)給運(yùn)動(dòng)就停止，在背壓的作用下，噴頭仍在噴料，直至噴頭到達(dá)終點(diǎn)。2.路間缺陷 兩種形式：一是在相鄰的兩個(gè)路間沒(méi)有物理接觸，形成空洞缺陷，這個(gè)缺陷容易觀察到；二是在相鄰的兩個(gè)路間有物理接觸，但黏結(jié)的不牢，這種接觸不容易發(fā)現(xiàn)，會(huì)影