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FDM纖維材料熔融沉積成型的快速成型工藝是一種不使用激光作為成型能量加熱和熔化各種纖維材料的成型方法，簡稱FDM。% x% x* G，E: t- l* B. H原理室，用于纖維材料的選擇性包覆。在計算機的控制下，加熱嘴根據(jù)產(chǎn)品零件的截面輪廓信息在X-Y平面內(nèi)移動。熱塑性纖維材料(如直徑為1.78毫米的塑料絲)通過供絲機構(gòu)送到噴嘴，在噴嘴中加熱熔化成半液態(tài)，然后擠出，選擇性地涂覆在工作臺上，快速冷卻形成厚度約為0.127毫米的薄板，形成一層橫截面后，工作臺下降到一定高度，然后進行下一層包覆，似乎是一層一層地“畫”出橫截面輪廓，以此類推，最終形成三維產(chǎn)品零件。& ampE% _。q$ |3 Z( R% ~: h)這個工藝也有多種材料，比如ABS塑料，鑄造蠟，人造橡膠等等。該工藝清潔，易于操作，不產(chǎn)生垃圾。該小型系統(tǒng)可用于辦公環(huán)境，沒有有毒氣體和化學(xué)污染的危險。但是整個斷面還是需要掃描鍍膜，成型時間長。適用于產(chǎn)品設(shè)計的概念建模和產(chǎn)品的形狀與功能測試。由于ABS(MABS)材料具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，可以通過加碼輻射進行滅菌，特別適合醫(yī)用。但成型精度相對較低，不適合制作結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜的零件。FDM快速成型技術(shù)的優(yōu)勢有:-D * r/u5g:B；M 1。操作環(huán)境干凈安全，可以在辦公環(huán)境下進行。-@6 l- F0 B7 V/ M K 2，工藝清潔，簡單，易于制造，不產(chǎn)生垃圾。2 a% z5 `0 J- J( K+ C' @ 3)，尺寸精度高，表面質(zhì)量好，裝配容易。瓶或中空零件可快速制造。$ x ' y；A5 w3 u5 z 4。原材料以卷軸線的形式提供，便于運輸和快速更換。5.材料利用率高。6 # E6 ^( w * k)h:t/G5 e & amp；a6k，可以選擇多種材質(zhì)，比如可染ABS和醫(yī)用ABS，PC，PPSF等。FDM快速成型技術(shù)的缺點是:Q+ i0 f3 K9 A8 u4 X1 H5 i5 N 1，小的或者精細的零件精度不如SLA，最高精度0.127 mm. 2。速度慢。- w6 X) q，L){“W！a！x SLA9 ]" L* a/ z/ P r！o；e. i* h&B3 X敏樹脂選擇性固化是基于立體雕刻原理的工藝，簡稱SLA，也是最早、最成熟、應(yīng)用最廣泛的快速成型技術(shù)。5 z？1w”【u7l在樹脂浴中充入液態(tài)光敏樹脂，在紫外激光束的照射下會迅速固化。成型過程開始時，升降臺處于液面下一段厚度的高度。在計算機的控制下，聚焦的激光束根據(jù)截面輪廓的要求沿液面掃描，使掃描區(qū)域的樹脂固化，從而得到具有截面輪廓的塑料片材。然后，工作臺下降一層片材的高度，使固化后的塑料片材覆蓋上新的一層液態(tài)樹脂，從而對第二層進行激光掃描固化，新固化的一層牢固地粘附到前一層上，如此反復(fù)，直到整個產(chǎn)品成型。最后，升降臺將液態(tài)樹脂的表面抬起，工件即可取出進行清洗和表面修整。；H&。]，Q+ g# @。E8 Y光敏樹脂選擇性固化快速成型技術(shù)適用于制造中小型工件，可直接獲得塑料制品。主要用于概念模型的原型

制造或用于裝配檢查和工藝規(guī)劃。還可以代替蠟?zāi)Ｖ谱麒T造模具，可以作為金屬噴涂模具、環(huán)氧樹脂模具等軟模具的母模，使得快速成型工藝目前更加成熟。！】。o8 t# T) F SLA快速成型技術(shù)具有以下優(yōu)點:1。成型速度更快。，t & amp^/ |+ C' v# l 2，系統(tǒng)工作比較穩(wěn)定。；U1 x #: k.g3p3，尺寸精度高，可保證工件尺寸精度為0.1mm(但國內(nèi)SLA精度在0.1—0.3mm之間，有一定波動)。4.表面質(zhì)量好，工件頂面很光滑，側(cè)面可能有凹凸不平的臺階，不同層之間的表面也不平整；比較適合做小塊和更細的塊。5.系統(tǒng)分辨率高。，y $ @ 6°C " t+h & amp；{ SLA快速成型的技術(shù)缺點:1。需要特殊的實驗室環(huán)境，維護成本高。2.成型后的零件需要進行后處理、二次固化、防潮處理等。3 {0 _4 A: o) z* I 2，光敏樹脂脆性大，易斷裂，固化后可加工性差；工作溫度不能超過100℃，成型件易吸潮膨脹，耐腐蝕性不強。3 i% ~6 m，e0 J 3，He-Cd激光管只有3000小時的使用壽命，價格昂貴。同時整個截面需要掃描固化，成型時間長，所以制造成本比較高。4.光敏樹脂污染環(huán)境，使皮膚過敏。5.工件的支撐結(jié)構(gòu)需要設(shè)計成保證成型過程中制造的每個結(jié)構(gòu)部門都可以定位，支撐結(jié)構(gòu)沒有完全固化時需要人工拆除，容易損壞成型件。2 Q) y' h/ ~8 m/ U0 X SLS( g. s" d* f+ |選區(qū)激光燒結(jié))是一種快速成型技術(shù)。粉末材料的選擇性燒結(jié)二氧化碳激光用于選擇性燒結(jié)粉末材料(塑料粉末、陶瓷和粘結(jié)劑的混合粉末、金屬和粘結(jié)劑的混合粉末等。)，這是一種從離散點逐層集成三維實體的技術(shù)方法。* e' r7 y7 M# d+ ]6 d0 O開始加工前，加熱充滿氮氣的工作間，并保持低于粉末的熔點。成型過程中，進料缸上升，撒粉輥移動。首先在工作平臺上鋪一層粉末材料，然后由計算機控制激光束，根據(jù)截面輪廓燒結(jié)固體部分所在的粉末，使粉末熔化，然后形成一層固體輪廓。第一層燒結(jié)完成后，工作臺下降到截面層的高度，在工作臺上鋪一層粉末，燒結(jié)下一層，如此循環(huán)，形成三維原型零件。最后，冷卻5-10小時后，即可從粉缸中取出零件。未燒結(jié)的粉末可以支撐被燒結(jié)的工件。燒結(jié)過程完成后，取出零件。未燒結(jié)粉末可由% z+a) b # m (z7 n，r&: ~) d粉末材料選擇性燒結(jié)工藝獲得，適用于成型中小型零件，可直接達到塑料、陶瓷或金屬零件，零件翹曲小于液體光敏樹脂選擇性固化工藝。但是這個過程還是需要掃描燒結(jié)整個截面，工作室需要加熱冷卻，所以成型時間比較長。此外，由于粉末粒度和激光光斑的限制，零件表面一般是多孔的。將陶瓷、金屬和粘結(jié)劑的混合粉末燒結(jié)得到原型零件后，必須將其放入加熱爐中，必須燒掉其中的粘結(jié)劑，并在孔中滲透填料，然后進行復(fù)雜的處理。粉末材料選擇性燒結(jié)快速成型工藝適用于產(chǎn)品設(shè)計的可視化表示和功能性試驗零件的生產(chǎn)。因為它可以采用各種

不同成分的金屬粉末經(jīng)過燒結(jié)、滲銅等后處理，制成的產(chǎn)品可以具有與金屬零件相似的力學(xué)性能，因此可以用于制作電火花加工電極，直接制作金屬模具，生產(chǎn)小批量零件。4N；V&。w7q；R5 B$ _9 L！P)優(yōu)勢p) G5 P SLS快速成型技術(shù)如下:1。與其他工藝相比，它可以生產(chǎn)硬模具，并具有直接金屬模具的概念。2.可以使用各種原材料，包括工程塑料、蠟、金屬、陶瓷等。3.零件施工時間短，可達1 in/h. 4的高度。不需要設(shè)計和結(jié)構(gòu)支撐。SLS快速成型技術(shù)的缺點如下:1 .需要特殊的實驗室環(huán)境，維護成本高。2.加工前，將粉末加熱到熔點以下需要近2小時，零件建成后，冷卻需要5-10小時，然后可以將零件從粉末罐中取出。3.成形零件的強度和表面質(zhì)量差，精度低。表面粗糙度受粉末顆粒和激光光斑大小的限制?！拔? S( c:？& ampT8c0cs4，零件表面多孔，所以為了使表面光滑，必須進行打蠟等后處理。后加工很難保證零件的尺寸精度，后加工工藝復(fù)雜，樣品變異大，無法裝配。0 O4 q0 P，【！`% P 5。為了保證燒結(jié)過程的安全，需要不斷向處理室充氮氣，加工成本高。6.這個過程會產(chǎn)生有毒氣體，污染環(huán)境。。J$ Z5 Z' O/？-l . { 5g ' N LOM ' a:C-I-X+| 2v；我！S箔層壓制品快速成型技術(shù)是一種片材層壓工藝，簡稱LOM。根據(jù)三維計算機輔助設(shè)計模型各部分的輪廓線，在計算機的控制下，給出控制激光切割系統(tǒng)的指令，使切割頭在X和Y方向運動。送料機構(gòu)將涂有熱溶膠的箔片(如涂布紙、涂布陶瓷箔片、金屬箔片和塑料箔片)逐一送到工作臺的上部。激光切割系統(tǒng)根據(jù)計算機提取的截面輪廓，用二氧化碳激光束在工作臺上沿輪廓線切割出紙張的輪廓線，并將紙張的非輪廓區(qū)域切割成小塊。然后，通過熱壓機構(gòu)將一層紙壓制并粘合在一起。升降臺支撐著正在成形的工件，在每一層成形后，它減少一層紙的厚度，以便進給、粘合和切割一層新的紙。最終形成由許多小廢塊圍成的三維原型零件。然后取出，去除多余的廢小塊，最終得到三維產(chǎn)品。. 7p，b+z6 |% r: | .x7p疊層實體制造快速成型技術(shù)適用于制造大中型原型件，翹曲小，尺寸精度高，成型時間短，激光使用壽命長，制造出的零件力學(xué)性能好，適用于產(chǎn)品設(shè)計概念建模和功能測試零件。而且因為制造出來的零件具有木材性質(zhì)，所以特別適合直接制造砂型鑄造模具。LOM快速成型技術(shù)的優(yōu)點如下:1 .它是一種高速快速成型技術(shù)，因為它只需要使激光束沿著物體的輪廓切割，而不需要掃描整個截面。常用于加工內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單的大型零件和實體零件。2.不需要設(shè)計和建造支撐結(jié)構(gòu)。LOM快速成型技術(shù)的缺點如下:t$ k: u！Y. W$ p，i3 K 1，需要特殊的實驗室環(huán)境，維護成本高。2.在實踐中可以應(yīng)用的原材料種類很少。雖然可以選擇一些原材料，如紙、塑料、粘土、合成材料等，但目前普遍使用的是紙，其他箔廠家也在開發(fā)。

3.表面粗糙，工件表面有明顯的臺階線，成型后應(yīng)打磨；紙質(zhì)零件容易吸潮，所以必須進行后處理，并立即噴漆。4.很難造出形狀精細的零件，也就是只有結(jié)構(gòu)簡單的零件。:l，o/ N4 Y2 b( U4 `1 Q 5)，因為很難(雖然不是不可能)清除里面的廢料，所以這個工藝不適合建造內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件。6.當(dāng)加工室溫度過高時，經(jīng)常會發(fā)生火災(zāi)。因此，要求專職人員在工作過程中履行職責(zé)。

幾種快速成型技術(shù)的優(yōu)缺點；f:^；I(+I y . E8 D & amp；U: C* @優(yōu)點:FDM熔積成型* r7？Y) {- @* v* q' R (1)成型材料種類多，成型樣品強度好，可以直接制作ABS塑料；(2)尺寸精度高，表面質(zhì)量好，易于裝配；(3)材料利用率高；(4)操作環(huán)境干凈安全，可在辦公環(huán)境下進行。SLA立體光刻設(shè)備-S+ i. V4 k( }) J (1)具有極快的成形速度、高成形精度和高表面質(zhì)量。(2)適合小而細的件。選擇性激光燒結(jié)2 n0 W+ f6 H# v，g% W2 L7 k SLS (1)直接金屬模具的概念可以直接獲得塑料、蠟或金屬零件；(2)材料利用率高；建模速度更快。用LOM分層實體制造3 T4 w1 j8s；y′@ 5 _(1)成形精度較高。(2)只需切割輪廓線，生產(chǎn)效率高，適合制作大型實體零件；(3)制作的樣品硬度與木制品相近，可以切割到一定程度。缺點:；K) H1 B U) x% f FDM熔積成型/C9 K $ B&: M3 [{" O8 O( r S" B (1))成型時間長；(2)小而精的零件精度不如SLA。:Q4 U. u( z3 i1 T) N0？！O SLA立體光刻儀！w6 C！`！H" ]4 D- M# e/ ~$ F (1)成型后應(yīng)進一步固化；(2)固化后的光敏樹脂易碎，易斷裂，加工性能差；(3)工作溫度不應(yīng)超過100℃，成型件易吸潮膨脹，耐腐蝕性不強。% [- J* B- i' j+ {，G SLS選擇性激光燒結(jié)&:C7]7y)X9 K8 `；(1)成形件強度和表面質(zhì)量差，精度低。(2)后加工很難保證零件的尺寸精度，后加工工藝復(fù)雜，樣品變異大，無法裝配。LOM分層實體制造/f*？* ~ & amp{+ ~/ z (1)不適合薄壁原型；(2)表面粗糙，工件表面有明顯的臺階線，成型后應(yīng)打磨；(3)易吸潮膨脹，成型后表面應(yīng)盡快防潮；(4)工件強度差，缺乏彈性。設(shè)備購買成本:FDM熔融沉積成型:低二氧化硅立體光刻設(shè)備:高

SLS選擇性激光燒結(jié):高LOM分層實體制造:中等維護和日常使用成本及發(fā)展趨勢:FDM熔積成型n“G7 j+w”_:P0 y # b不使用激光，易于維護，運行成本低?？焖侔l(fā)展的SLA立體光刻儀+R: 3 R1 j6 ~* f: K: v激光有損耗，感光樹脂貴，運行成本很高。B/ s0 n" L9 o9 i1 _4 l% b穩(wěn)步發(fā)展-b0 p1 J5 G2 h5 B. {) W( r！A8 T SLS選擇性激光燒結(jié)激光器損耗大，材料利用率高，原材料便宜，運行成本中等。3 H- C* p( ~( o！U8 n8 w+ z穩(wěn)步發(fā)展！f(D8 B；D) c&。N0 q，` 6？由u7 o LOM分層實體制造的激光器損耗大，材料利用率低，運行成本高。O9 y+ T: I# V5 N% s7 f無人值守% r)z8 | * p)l:l " o . w . T/} lom和SLS使用的CO2激光器根據(jù)*熱量對成型材料進行切割和熔化，因此在機構(gòu)發(fā)生機械故障(如傳輸故障、激光無法自動關(guān)閉等)的情況下，存在著火的可能性。)SLA的紫外激光利用光敏樹脂對紫外光敏感的特性形成，不產(chǎn)生高熱；FDM熱壓噴嘴的溫度遠低于成型材料的燃點；因此，從安全角度來看，服務(wù)級別協(xié)議和FDM是可以忽略的。/a- X. |% w8 `7 y. F3 m在辦公環(huán)境下，# z-C7 Z4 C4 LOM和SLS產(chǎn)生煙塵，SLA、LOM和SLS使用激光，有危險性，所以SLA、LOM和SLS嚴格來說不適合辦公使用。