疊層實體快速成型工藝課件

LOM原理圖LOM,LaminatedObjectManufacturing3.1

基本原理和特點LOM原理圖LOM,LaminatedObjectMa3.1

基本原理和特點3.1優(yōu)點1、只需要使激光束沿著物體的輪廓進行切割，無需掃描整個斷面，是一個高速的快速原型工藝。常用于加工內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單的大型零件及實體件。2、原材料價格便宜，原型制作成本低。3、無需設(shè)計和構(gòu)建支撐結(jié)構(gòu)。4、原型精度高。5、生產(chǎn)效率高。3.1

基本原理和特點優(yōu)點1、只需要使激光束沿著物體的輪廓進行切割，無需3.缺點1、不能直接制作塑料工件

。2、工件（薄壁件）抗拉強度和彈性不夠好。3、可實際應(yīng)用的原材料種類較少，盡管可選用若干原材料，例如紙、塑料、陶土以及合成材料，但目前常用的只是紙，其他箔材商在研制開發(fā)中。4、表面比較粗糙，工件表面有明顯的臺階紋，成型后要進行打磨。5、難以構(gòu)建精細形狀的零件，即僅限于結(jié)構(gòu)簡單的零件。3.1

基本原理和特點缺點1、不能直接制作塑料工件。3.13.2

材料與設(shè)備LOM材料成型材料多為涂有熱熔膠的紙材（塑料薄膜、金屬箔），層與層之間的粘結(jié)靠熱熔膠保證。3.2LOM材料成型材料多為涂有熱熔膠的紙材（塑料薄膜、金LOM材料1、紙要求：1）抗?jié)裥浴?）良好的浸潤性。3）抗拉強度。保證在加工過程中不被拉斷。4）收縮率小。保證熱壓過程中不會因部分水分損失而導(dǎo)致變形。5）剝離性能好。6）易打磨。7）穩(wěn)定性。保證成型零件可長時間保存。

3.2

材料與設(shè)備LOM材料1、紙3.2LOM材料2、熱熔膠要求：1）良好的熱熔冷固性

。2）在反復(fù)“熔融—固化”條件下，具有較好的物理化學(xué)穩(wěn)定性

。3）與紙具有足夠的粘結(jié)強度

。4）良好的廢料分離性能

。3.2

材料與設(shè)備LOM材料2、熱熔膠3.2LOM材料3、涂布工藝●涂布形狀—采用均勻式涂布還是非均勻涂布均勻涂布采用狹縫式刮板進行涂布；非均勻涂布有條紋式和顆粒式，

非均勻涂布可以減少應(yīng)力集中，但布設(shè)備比較貴?！裢坎己穸取诩埐纳贤慷嗪竦哪z原則：在保證可靠粘接的情況下，盡可能涂得薄，以減少變形、溢膠和錯移。

3.2

材料與設(shè)備LOM材料3、涂布工藝3.23.2

材料與設(shè)備LOM設(shè)備研究單位美國:Helisys公司——LOM系列日本:Kira公司新加坡:Kinergy公司清華大學(xué):SSM系列華中科技大學(xué):HRP系列3.2LOM設(shè)備研究單位美國:Helisys公司——LO3.2

材料與設(shè)備LOM設(shè)備3.2LOM設(shè)備3.2

材料與設(shè)備LOM設(shè)備

主要性能和技術(shù)指標

1、成型材料：紙基薄材、塑膠、復(fù)合材料

2、成型規(guī)格：812*550*508mm

3、成型精度：

X軸+-0.01“/15”

Y軸+-0.01“/10”

Z軸+-0.02“/10”

4、切割速度：500mm/sec3.2LOM設(shè)備主要性能和技術(shù)指標

3.2

材料與設(shè)備LOM設(shè)備3.2LOM設(shè)備3.2

材料與設(shè)備SSM快速成型機采用二氧化碳激光器在數(shù)控系統(tǒng)控制下切割涂覆紙，通過熱壓層層粘接成型。3.2SSM快速成型機采用二氧化碳激光器在數(shù)控系統(tǒng)控制下切3.2

材料與設(shè)備1.機械結(jié)構(gòu)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡介SSM快速成型機●設(shè)備本體●X,Y掃描機構(gòu)●Z軸升降機構(gòu)●走紙機構(gòu)●激光系統(tǒng)3.21.機械結(jié)構(gòu)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡介SSM快速成型機●設(shè)備本體3.2

材料與設(shè)備設(shè)備結(jié)構(gòu)簡介SSM快速成型機2.電氣控制系統(tǒng)主要由數(shù)控和溫控兩部分組成，同時兼有一些輔助系統(tǒng)，例如測高、斷紙檢測等。3.2設(shè)備結(jié)構(gòu)簡介SSM快速成型機2.電氣控制系統(tǒng)主要由數(shù)3.2

材料與設(shè)備SSM快速成型機控制軟件3.2SSM快速成型機控制軟件3.2

材料與設(shè)備SSM快速成型機控制軟件設(shè)置設(shè)備參數(shù)、工藝參數(shù)①運動速度

②路徑參數(shù)

③工作臺參數(shù)

④熱壓參數(shù)

⑤激光功率匹配3.2SSM快速成型機控制軟件設(shè)置設(shè)備參數(shù)、工藝參數(shù)①運動3.3

工藝過程1、CAD模型及STL文件2、模型的切片處理3、原型制造過程4、后處理前處理3.31、CAD模型及STL文件前處理原型制造過程1、基底制作實現(xiàn)原型與工作臺之間的連接避免起件時破壞原型2、原型制作關(guān)鍵參數(shù)激光切割速度（∝

原型表面質(zhì)量、制作時間）激光能量（∝切割速度，切割紙材的的厚度）加熱輥溫度與壓力切碎網(wǎng)格尺寸（∝余料去除的難易，原型表面質(zhì)量）3.3

工藝過程原型制造過程1、基底制作實現(xiàn)原型與工作臺之間的連接避免起件時后處理1、去除余料2、修補、打磨、拋光、表面涂覆提高原型表面質(zhì)量和機械強度，保證原型尺寸穩(wěn)定性、精度等方面的要求3.3

工藝過程后處理1、去除余料提高原型表面質(zhì)量和機械強度，3.3LOM工藝原型制作實例用SSM-800成型機來制作一個原型樣件。該件為一個標準測試件，其外形尺寸為200mmx150mmx20mm，單個制作過程大約需要3--4h。3.3

工藝過程LOM工藝原型制作實例用SSM-800成型機來制作一個原型LOM工藝原型制作實例1.數(shù)據(jù)準備

(1)加載零件的STL文件3.3

工藝過程LOM工藝原型制作實例1.數(shù)據(jù)準備3.3LOM工藝原型制作實例1.數(shù)據(jù)準備

(2)參數(shù)設(shè)置

設(shè)置工作中心、分層厚度、網(wǎng)格間距、邊框大小等基本參數(shù)。

(3)分層切片、加網(wǎng)格和邊框3.3

工藝過程LOM工藝原型制作實例1.數(shù)據(jù)準備3.3LOM工藝原型制作實例2.快速原型制作

(1)設(shè)備準備打開控制面板上的溫控開關(guān)，將熱壓板溫度加熱到設(shè)定值，并保持10min左右。同時確保設(shè)備的機械系統(tǒng)及光路系統(tǒng)狀態(tài)良好。3.3

工藝過程LOM工藝原型制作實例2.快速原型制作3.3LOM工藝原型制作實例2.快速原型制作

(2)啟動成型軟件，載入層片文件3.3

工藝過程LOM工藝原型制作實例2.快速原型制作3.3LOM工藝原型制作實例2.快速原型制作(3)選擇工藝參數(shù)(4)造型3.3

工藝過程LOM工藝原型制作實例2.快速原型制作(4)造型3.3LOM工藝原型制作實例3.取型及后處理

用鏟子等將成型件從工作臺上取下。用鏟子或刻刀將切成網(wǎng)格狀的無用方塊剝下。用砂紙輕輕打磨外表面，刷上木工用清漆或油漆，干燥后即可長期保存。用環(huán)氧樹脂材料涂覆表面，提高原型尺寸穩(wěn)定性和壽命等。（P56）3.3

工藝過程LOM工藝原型制作實例3.取型及后處理3.33.4

提高成型質(zhì)量的措施LOM成型件誤差產(chǎn)生原因：1、前處理產(chǎn)生的誤差STL格式轉(zhuǎn)換造成的誤差分層切片造成的誤差2、設(shè)備精度誤差3.4LOM成型件誤差產(chǎn)生原因：1、前處理產(chǎn)生的誤差STLLOM成型件誤差產(chǎn)生原因：3、成型過程產(chǎn)生的誤差不一致的約束成型功率控制不當工藝參數(shù)不穩(wěn)定（溫度、壓力、功率、速度）長時間成型、成型大工件復(fù)雜內(nèi)應(yīng)力，使工件產(chǎn)生翹曲變形切碎網(wǎng)格尺寸設(shè)定不合理3.4

提高成型質(zhì)量的措施LOM成型件誤差產(chǎn)生原因：3、成型過程產(chǎn)生的誤差不一致的約束4、成型后環(huán)境變化引起的誤差（熱、濕變形）5、后處理不當引起的誤差LOM成型件誤差產(chǎn)生原因：去除余料引起的誤差表面處理產(chǎn)生的誤差3.4

提高成型質(zhì)量的措施4、成型后環(huán)境變化引起的誤差（熱、濕變形）LOM成型件誤差產(chǎn)提高LOM成型件精度的措施：●設(shè)置合理的STL轉(zhuǎn)換精度

（RP設(shè)備精度、零件形狀的復(fù)雜程度等）●精度要求高的輪廓盡可能放置在X-Y平面●根據(jù)零件形狀設(shè)定切碎網(wǎng)格尺寸

（形狀簡單：網(wǎng)格尺寸↑（形狀復(fù)雜或內(nèi)部有廢料：零件外部-大網(wǎng)格；零件內(nèi)部-小網(wǎng)格）●控制制件熱濕變形對CAD模型進行反變形修正采用新材料、新的涂膠方法改進后處理方法：充分冷卻、及時進行表面涂覆等3.4

提高成型質(zhì)量的措施提高LOM成型件精度的措施：●設(shè)置合理的STL轉(zhuǎn)換精度對CALOM應(yīng)用LOM雖然在精細產(chǎn)品和類塑料件等方面不及SLA具有優(yōu)勢，但是在比較厚重的結(jié)構(gòu)件模型、實物外觀模型、制鞋業(yè)、砂型鑄造、快速模具木模等方面的應(yīng)用有其獨特的優(yōu)越性。LOM應(yīng)用LOM雖然在精細產(chǎn)品和類塑料件等方面不及SLA具有LOM應(yīng)用運用LOM快速原型系統(tǒng)所制作薄殼件

LOM應(yīng)用運用LOM快速原型系統(tǒng)所制作薄殼件LOM應(yīng)用運用LOM快速原型系統(tǒng)所制作太極球LOM應(yīng)用運用LOM快速原型系統(tǒng)所制作太極球LOM應(yīng)用運用LOM快速原型系統(tǒng)所制作汽車零組件LOM應(yīng)用運用LOM快速原型系統(tǒng)所制作汽車零組件LOM應(yīng)用運用LOM快速原型系統(tǒng)所制作出幾何形狀復(fù)雜