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3D打印機廠家提醒您激光3D打印技術分層實體成型技術
分層實體成型又稱層疊成型,是以紙片、塑料等薄片材料為原材料,把薄片材層疊起來形成模型。形象地說,把一個實體模型切成若幹個薄片,用薄片材料做成這些薄片,再把這些薄片一層層疊加起來,就是一個實體模型了。這種加工的思想就像高等數學中的積分一樣,某個麵積是由“微元線”疊加而成的,整個實體是由“微元麵”疊加而成的。
要用分層疊加方法做出模型,特別是用加工過程實現,該怎麽做呢?從下圖可以看出增加一個薄片的過程,假設模型已經做出了下麵的部分,於是,先在底部麵上刷一層膠,用薄片材料蓋上去,用激光切割機,按照計算機提取的橫截麵輪廓數據切割。模型增加一層後,工作台下降一層高度,在剛形成的層麵上疊加新的一層片材。
分層實體製造中的成形材料為塗有熱熔膠的薄層材料,層與層之間的黏結是靠熱熔膠保證的。材料一般由薄片材料和熱熔膠兩部分組成。
現在可以總結一下分層實體成型加工的幾個要素。
薄片材料可以是,紙片材、金屬片材、陶瓷片材、塑料薄膜和複合材料片材。對基體薄片材料有如下性能要求:①抗濕,不會因時間長而吸水;②保證良好的塗膠性能;③保證在加工過程中不被拉斷;④保證熱壓過程中不會伸縮變形。
2.熱熔膠的要求是:①室溫下固化;②塗掛性能和黏結性能好。
3.計算機存儲模型截麵的數據。怎麽才能得到這些數據呢?如果從圖紙出發,那就要計算出截麵的數據並存儲起來;如果從模仿工件出發,那就要用激光掃描儀,設法存儲各個截麵的數據。
4.激光切割薄片。依據計算機提供的分層信息,對截麵的數據輪廓切割。
5.優點:①不怕模型複雜,製件精度高;②製作速度快、效率高、成本低;③模型表麵可以打磨光滑。
6.應用。快速製作出用於鑄造的模型,應用自如。例如,用泡沫做成“消失模”,在鑄造生產線上,模型是一次性的,實現了模型和鑄件都可以大批量生產;可以用硬質材料,做成“鑄塑模”、“衝壓模”。對於少量生產,可以做出石蠟模、石膏模。
7.擴展應用。分層實體成型技術是20世紀80年代初開始的,開始時僅限於模型製作,最廣泛使用和受益的是鑄造業,後來這個加工方法逐漸擴展到工件的實體製作方麵,其關鍵在於薄層添加不是用“粘合”而是用“融合”,於是工程師們想到,用材料粉末覆蓋住某個截麵,然後用加熱的方法,使得粉末層和下麵的實體層融為一體,逐層添加融合,製造出實體工件。該方法首先在非金屬材料分層添加方麵得到成功,然後又擴展到金屬粉末添加方麵,以至於發展為現在時髦的高科技3D打印技術。
總之,分層實體製造技術是一種快速成型技術,它需要計算機、零件的三維幾何造型技術、計算機輔助設計與製造技術、數控技術、材料加工知識綜合運用,上述這些新技術都是逐步成熟的,當它們都具備的時候,分層實體製造技術、快速成型技術自然就出現了。