3D打印應(yīng)用技術(shù)與創(chuàng)新 第2版 課件 項(xiàng)目五 疊層實(shí)體制造工藝（LOM）

項(xiàng)目五疊層實(shí)體制造工藝（LOM）

目前我國(guó)的高端3D打印技術(shù)，主要是應(yīng)用在航空航天，工業(yè)機(jī)械以及航空發(fā)動(dòng)機(jī)等領(lǐng)域關(guān)鍵部件的制造上。應(yīng)用3D打印技術(shù)，幾乎能制造出任何復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零件，且能實(shí)現(xiàn)減重，這是傳統(tǒng)技術(shù)無法相提并論的。同時(shí)，中國(guó)是第一個(gè)掌握了大型構(gòu)件激光立體成形技術(shù)的國(guó)家，復(fù)雜精密金屬結(jié)構(gòu)件的增材制造裝備與應(yīng)用已達(dá)到世界先進(jìn)水平，并且第一個(gè)將其應(yīng)用在了戰(zhàn)斗機(jī)和民航客機(jī)上。翻轉(zhuǎn)課堂的起源翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)課堂的對(duì)比疊層實(shí)體制造工藝原理疊層實(shí)體制造工藝特點(diǎn)5.15.25.35.45.5

用CO2激光器在剛粘接的新層上切割出零件截面輪廓和工件外框，并在截面輪廓與外框之間多余的區(qū)域內(nèi)切割出上下對(duì)齊的網(wǎng)格；激光切割完成后，工作臺(tái)帶動(dòng)已成形的工件下降，與帶狀片材(料帶)分離；供料機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)收料軸和供料軸，帶動(dòng)料帶移動(dòng)，使新層移到加工區(qū)域；工作臺(tái)上升到加工平面；熱壓輥熱壓，工件的層數(shù)增加一層，高度增加一個(gè)料厚；再在新層上切割截面輪廓5.1疊層實(shí)體制造工藝原理5.1疊層實(shí)體制造工藝原理

疊層實(shí)體制造成型工件5.1疊層實(shí)體制造工藝原理

一、光疊層實(shí)體制造優(yōu)點(diǎn)：1.制作精度高，翹曲變形較??；2.成型速度較快，易于制造大型零件；該工藝只需在片材上切割出零件截面的輪廓，而不用掃描整個(gè)截面，因此常用于加工內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的大型零件。3.原材料價(jià)格便宜，原型制作成本低；4.成型時(shí)無須設(shè)計(jì)支承，前期處理的工作量??；5.原型具有較高的硬度和較好的力學(xué)性能，可進(jìn)行切削加工。5.2疊層實(shí)體制造工藝特點(diǎn)

二、疊層實(shí)體制造缺點(diǎn)1.材料利用率低，并且廢料不能重復(fù)利用；2.工件表面有臺(tái)階紋，其高度為材料的厚度（通常為0.1mm）。因此表面質(zhì)量相對(duì)較差，成型后需進(jìn)行表面打磨；3.工件易吸濕膨脹變形，成型后應(yīng)盡快進(jìn)行表面防潮處理；4.工件特別是薄壁件的抗拉強(qiáng)度和彈性不夠好；5.去除廢料的工作比較費(fèi)時(shí)，并且有些廢料剝離比較困難；6.疊層方向和垂直于疊層方向上的機(jī)械特性差異非常大。5.2疊層實(shí)體制造工藝特點(diǎn)

LOM成型的一般工藝過程：5.3疊層實(shí)體制造工藝過程

疊層塊的濕變形引起的尺寸和重量變化：5.3疊層實(shí)體制造工藝過程

打磨成型表面：5.3疊層實(shí)體制造工藝過程

表面涂覆滲透：5.3疊層實(shí)體制造工藝過程

拋光后的表面：5.3疊層實(shí)體制造工藝過程

一、疊層實(shí)體制造工藝材料之一———紙5.4疊層實(shí)體制造工藝的適用材料（1）紙纖維的組織結(jié)構(gòu)要好。（2）紙的厚薄要適中。（3）要有一定的力學(xué)性能，能承受一定的拉力。（4）涂膠后的紙厚薄必須均勻。1.紙的要求

5.4疊層實(shí)體制造工藝的適用材料（1）多孔性（2）反應(yīng)性（3）化學(xué)特性和機(jī)械特性2.紙的一般特性

5.4疊層實(shí)體制造工藝的適用材料

纖維結(jié)構(gòu)較長(zhǎng)較粗大，在各個(gè)方向上交織緊密，就具有較強(qiáng)的力學(xué)性能，可有效改善剝離分層。表面纖維具有一定的空隙，有利于膠的滲透和粘合。3.紙的性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系

二、疊層實(shí)體制造工藝材料之一———熱熔膠5.4疊層實(shí)體制造工藝的適用材料（1）熔點(diǎn)不太高(70一120O℃)，室溫固化比較快，有利于涂布。（2）熔融狀態(tài)下與紙具有較好的涂掛性和涂勻性。（3）在紙纖維中有一定的滲透能力，和紙有較好的潤(rùn)濕性和親和性，粘結(jié)牢固。（4）吸濕性較低，在制件保存過程中不會(huì)引起較大的形變。（5）有利于廢料的剝離，后處理方便。1.疊層實(shí)體制造工藝用膠的基本要求

5.4疊層實(shí)體制造工藝的適用材料

熱熔膠在一定溫度范圍內(nèi)熔融具有一定的流動(dòng)性在LOM機(jī)的加熱輥下，把紙層層牢固粘合。切割時(shí)如果在激光的能量范圍內(nèi)，熱熔膠能夠發(fā)生分解或炭化，將有利于廢料剝離。2.熱熔膠的一般性能

5.5疊層實(shí)體制造工藝的精度一、分層切片產(chǎn)生誤差1.分層產(chǎn)生的臺(tái)階誤差分析2.減小臺(tái)階誤差的方法二、粘膠厚度對(duì)精度的影響1.粘膠厚度產(chǎn)生的誤差分析2.改善粘膠厚度均勻分布的措施

5.5疊層實(shí)體制造工藝的精度三、制件的熱變形引起翹曲變形1.制件的熱變形翹曲分析2.改善熱變形翹曲的措施四、制件的吸濕變