2.3 自由成形制造
自由的含义有两个:一是指可以根据零件的形状,无需专用工具的限制而自由地成形,可以大大缩短新产品的试制时间;二是指不受零件形状复杂程度限制。
2.4 高度柔性
仅需改变CAD模型,重新调整和设置参数即可生产出不同形状的零件模型。
2.5 材料的广泛性
快速成形技术可以制造树脂类、塑料类原型,还可以制造出纸类、石蜡类、复合材料以及金属材料和陶瓷材料的原型。
2.6 技术的高度集成
RP技术是计算机、数据、激光、材料和机械的综合集成,只有在计算机技术、数控技术、激光器件和功率控制技术高度发展的今天才可能诞生快速成形技术,因此快速成型技术带有鲜明的时代特征。
零件的复杂程度和生产批量与制造成本基本无关。
3 几种典型的快速成形工艺及其比较
3.1 几种典型的快速成形工艺
(1)光固化立体造型(SLA-Stereolithography Apparatus)
该技术以光敏树脂为原料,计算机控制下的紫外激光按预定零件各分层截面的轮廓为轨迹逐点扫描,使被扫描区的树脂薄层产生光聚合反应,从而形成零件的一个薄层截面。当一层固化完毕,移动工作台,在原先固化子的树脂表面再敖上一层新新的液态树脂以便进行下层扫描固化。新固化的一层牢固地粘合地层上,如此重复至整个零件原型制造完毕。
(2)分层物件制造(LOM-laminated Object Manufacturing)
LOM工艺将单面涂有热溶胶的纸片通过加热辊加热粘接在一起。位于上方的激光器按照C AD分层模型所获数据,用激光束将纸切割成所制零件的内外轮廓,然后新的一层纸再叠加在上面通过热压装置和下面已切割层粘合在一起,激光束再次切割,这样反复逐层切割、粘合、切割…,直至整个零件模型制作完成。
(3)选择性激光烧结(SLS-Selected Laser Sintering)
在工作台上均匀铺上一层很薄(100μ-200μ)的粉末在计算机控制下按照零件分层轮廓有选择性地进行烧结,一层完成后再进行下一层烧结。全部烧结后去掉多余的粉末,再进行打磨、烘干等处理便获得零件。目前成熟的工艺材料为蜡粉及塑料粉,用金属粉或陶瓷粉进行粘结或烧结的工艺还正在实验阶段。
(4)熔融沉积造型(FDM-Fused Deposition Modeling)