激光快速成型的不同工藝介紹

時(shí)間：2016-12-29作者：杭州海容激光技術(shù)有限公司瀏覽：48

光固化立體造型(SL)
該技術(shù)以光敏樹脂為原料，將計(jì)算機(jī)控制下的紫外激光按預(yù)定零件各分層截面的輪廓為軌跡對(duì)液態(tài)樹脂逐點(diǎn)掃描，使被掃描區(qū)的樹脂薄層產(chǎn)生光聚合反應(yīng)，從而形成零件的一個(gè)薄層截面。當(dāng)一層固化完畢，移動(dòng)工作臺(tái)，在原先固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態(tài)樹脂以便進(jìn)行下一層掃描固化。新固化的一層牢固地粘合在**層上，如此重復(fù)直到整個(gè)零件原型制造完畢。美國3DSYSTEMS公司是較早推出這種工藝的公司。該項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)是精度和光潔度高，但是材料比較脆，運(yùn)行成本太高，后處理復(fù)雜，對(duì)操作人員要求較高。適合驗(yàn)證裝配設(shè)計(jì)過程用。
熔融沉積造型(FDM-Fused DepositionModeling)。
FDM工藝的關(guān)鍵是保持半流動(dòng)成型材料剛好在熔點(diǎn)之上(通?？刂圃诒热埸c(diǎn)高1℃左右)。FDM噴頭受CAD分層數(shù)據(jù)控制使半流動(dòng)狀態(tài)的熔絲材料(絲材直徑一般在1.5mm以上從噴頭中擠壓出來，凝固形成輪廓形狀的薄層，一層疊一層最后形成整個(gè)零件模型。美國STRATASYS公司是世界范圍內(nèi)較早推出這一工藝的公司。其工藝特點(diǎn)是直接采用工程材料ABS, PC等材料進(jìn)行制作，適合設(shè)計(jì)的不同階段，可直接制造較終產(chǎn)品。缺點(diǎn)是表面光潔度較差。
造擇性激光燒結(jié)(SLSSetected Laser Sintering)。
該法采用CO2激光器作能源，目前使用的造型材料多為各種粉末材料。在工作臺(tái)上均勻鋪上一層很薄(100μ"200μ，)的粉末，激光束在計(jì)算機(jī)控制下按照零件分層輪廓有選擇性地進(jìn)行燒結(jié)，一層完成后再進(jìn)行下一層燒結(jié)。全部燒結(jié)完后去掉多余的粉未，再進(jìn)行打磨、烘干等處理便獲得零件。目前，成熟的工藝材料為蠟粉及塑料粉。用金屬粉或陶瓷粉進(jìn)行粘接或燒結(jié)的工藝也有，但還不成熟。該項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)是比較適合制作鑄造用蠟?zāi)?。因?yàn)槠渚群捅砻婀鉂嵍容^差，不太適合用模型驗(yàn)證和產(chǎn)品制作。
三維打印成型(3DP-3 DIMENSION PRINTER)。
3DP技術(shù)是麻省理工學(xué)院發(fā)明并申請(qǐng)專利的，由ZCORP公司進(jìn)行商業(yè)化。該種成型工藝的原理是將粉末由儲(chǔ)存桶送出一定分量，再以滾筒將送出之粉末在加工平臺(tái)上鋪上一層很薄的原料，打印頭依照3D電腦模型切片后獲得的二維層片信息噴出勃著劑，勃著粉末。做完一層，加工平臺(tái)自動(dòng)下降一點(diǎn)，儲(chǔ)存桶上升一點(diǎn)，刮刀由升高了的儲(chǔ)存桶把粉末推至工作平臺(tái)并把粉末推平，再噴私著劑，如此循環(huán)便可得到所要的形狀。該項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)是速度快(是其他工藝的6倍)，成本低(是其它工藝的1/6)，一能夠打印彩色零件。缺點(diǎn)是精度和表面光潔度較低。
POLYJET光固化技術(shù)。POLYJET技術(shù)是由以色列OBJET公司發(fā)明并申請(qǐng)專利的。Polyjet的打印頭類似于行式打印機(jī)，沿著X軸前后滑動(dòng)，在成型室里鋪上一層**薄的光敏樹脂。每鋪完一層后，噴頭架邊上的紫外光球立即**紫外光，快速固化和硬化每層光敏樹脂。這一步驟減少了使用其他技術(shù)所需的后處理過程。每打印完一層，機(jī)器內(nèi)部的成型底盤就會(huì)較為精確地下沉，而噴頭繼續(xù)一層一層地工作，直到原型件完成。精密的工具軟件保證了所有的噴頭能協(xié)調(diào)運(yùn)作，能同步地往底盤上噴射等量的材料。優(yōu)點(diǎn)是:精度和光潔度好，運(yùn)行成本低。缺點(diǎn)是材料強(qiáng)度還達(dá)不到ABS的材料強(qiáng)度。
世界上**臺(tái)快速成型樣機(jī)是由美國3D System公司1988年推出的基于SLA技術(shù)的快速激光成型機(jī)，隨后美國STRTASYS在1990年推出基于FDM技術(shù)的融溶擠壓型快速成型機(jī)，隨后相繼出來了LOM技術(shù)(該技術(shù)已經(jīng)淘汰，故上面沒有介紹)、SLS技術(shù)。2000年美國ZCORP公司推出了三維打印機(jī)，自此三維打印這種技術(shù)在美國、日本、歐州得到了飛速的發(fā)展。據(jù)美國WOHLER和RPA/SME協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，至2006年**快速成型系統(tǒng)總裝機(jī)數(shù)近7000套，RP的年較高增長率為60，而CNC機(jī)床的高峰期年均增長率為22%?？梢?，RP技術(shù)正在以高速發(fā)展。


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  光固化立體造型(SL) 該技術(shù)以光敏樹脂為原料，將計(jì)算機(jī)控制下的紫外激光按預(yù)定零件各分層截面的輪廓為軌跡對(duì)液態(tài)樹脂逐點(diǎn)掃描，使被掃描區(qū)的樹脂薄層產(chǎn)生光聚合反應(yīng)，從而形成零件的一個(gè)薄層截面。當(dāng)一層固化完畢，移動(dòng)工作臺(tái)，在原先固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態(tài)樹脂以便進(jìn)行下一層掃描固化。新固化的一層牢固地粘合在**層上，如此重復(fù)直到整個(gè)零件原型制造完畢。美國3DSYSTEMS公司是較早推出這種工藝的公

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