由于RP系统是由三维CAD模型直接驱动,因此首先要构建所加工工件的三维CAD模型。该三维CAD模型可以利用计算机辅助设计软件(如Pro/E,I-DEAS,SolidWorks,UG等)直接构建,也可以将已有产品的二维图样进行转换而形成三维模型,或对产品实体进行激光扫描、CT断层扫描,得到点云数据,然后利用反求工程的方法来构造三维模型。2)三维模型的近似处理。由于产品往往有一些不规则的自由曲面,加工前要对模型进行近似处理,以方便后续的数据处理工作。由于STL格式文件格式简单、实用,已经成为快速成型领域的准标准接口文件。它是用一系列的小三角形平面来逼近原来的模型,每个小三角形用3个顶点坐标和一个法向量来描述,三角形的大小可以根据精度要求进行选择。STL文件有二进制码和ASCll码两种输出形式,二进制码输出形式所占的空间比ASCⅡ码输出形式的文件所占用的空间小得多,但ASCⅡ码输出形式可以阅读和检查。典型的CAD软件都带有转换和输出STL格式文件的功能。3)三维模型的切片处理。根据被加工模型的特征选择合适的加工方向,在成型高度方向上用一系列一定间隔的平面切割近似后的模型,以便提取截面的轮廓信息。间隔一般取,常用。间隔越小,成型精度越高。各种新型化学材料和新型非金属材料的广泛应用,使钢铁的代用品不断增多,对钢铁的需求量相对下降。梁溪区有名的金属材料材料
当多件的装配件可以在SLS或是PolyJet中实行时,要小心地考虑到残留在原件之间的材料。举例来说,如图3所示的FDM技术的脑型齿轮组,可以不用手工劳动就能完成并用一些时间就能将水溶性支撑进行分解。用SLS技术制作这样相同的工件,可能需要一个小时以上的手工劳动来***齿轮与轴柄之件的粉末。有了水溶性支撑,整个装配件的CAD资料可以当作一个工件处理。同样地,也不需要手工劳动或是时间进行工件的装配。快速成型设备**好能放置于电脑设计室内以便于工作,要求设备无烟尘、无震动和噪音并且材料安全无毒。而光敏树脂(SLA)液态原材料有毒,需特别小心处理,并且需配置抽风系统,以抽除建模过程中产生之毒烟;而粉末材料(SLS)需配备抽风系统、吸尘设备、防尘箱及氮气发生系统;纸张(LOM)也需要配置抽风系统以抽除建模过程中产生之烟雾;只有美国Stratasys公司的FDM快速成型机只需要在一般办公室环境下操作。许多FDM技术的使用者把该技术当作设计的周边。就本身而言,为了在制程早期就能审核与确认设计概念,该技术已经变得另一种与CAD系统连结并驱动的工具。由于这样的应用,FDM技术都是作为概念模型工具以清楚地传达日益精致与复杂的设计。梁溪区有名的金属材料材料金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。
CAD)与制造(CAM)一体化5)与反求工程(ReverseEngineering)、CAD技术、网络技术、虚拟现实等相结合,成为产品决速开发的有力工具。因此,快速成型技术在制造领域中起着越来越重要的作用,并将对制造业产生重要影响。金属材料分类快速成型技术的分类:快速成型技术根据成型方法可分为两类:基于激光及其他光源的成型技术(LaserTechnology),例如:光固化成型(SLA)、分层实体制造(LOM)、选域激光粉末烧结(SLS)、形状沉积成型(SDM)等;基于喷射的成型技术(JettingTechnoloy),例如:熔融沉积成型(FDM)、三维印刷(3DP)、多相喷射沉积(MJD)。下面对其中比较成熟的工艺作简单的介绍。1、SLA(StereolithogrphyApparatus)工艺SLA工艺也称光造型或立体光刻,由CharlesHul于1984年获美国专利。1988年美国3DSystem公司推出商品化样机SLA-I,这是世界上***台快速成型机。SLA各型成型机机占据着RP设备市场的较大份额。SLA技术是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。这种液态材料在一定波长和强度的紫外光照射下能迅速发生光聚合反应,分子量急剧增大,材料也就从液态转变成固态。SLA工作原理:液槽中盛满液态光固化树脂激光束在偏转镜作用下。
使用商业上可用ABS快干胶,FDM工件的粘和强度可以满足功能性测试的应用。此外,FDM工件可以使用超音波熔接,这种选项无法使用在SLA以及PolyJet,因为他们不是使用热塑性材料。支撑结构:在FDM技术中,需要支撑结构来形成基底以制作工件并支撑任何超过悬挂的特征。在工件的接口,支撑材料的坚固堆层已经放下。在这坚固堆层下,线材为。FDM技术提供两种类型的支撑--易于剥离支撑结构(BASS)以及水溶性支撑结构(WaterWorks)。BASS支撑是由手工将支撑从工件表面剥离以移除。当他们不想损坏工件表面,考虑的是必须要容易进入与接近细小特征。水溶性支撑(WaterWorks)是使用水溶性材料,可分解于碱性水溶剂的解决方案。不像是易于剥离支撑(BASS),该支撑可以任意坐落于工件深处地嵌壁式的区域,或是接触于细小特征,因为机械式的移除方式是可以不加考虑的。此外,水溶性支撑可以保护细小特征。在其它的快速原型技术中,他们要如何移除支撑而不造成特征损坏,是一项极大挑战。一体成型的装配件随着水溶性支撑的出现,FDM技术提供了一项独特的解决方案--建构可运转的一体成型装配件。因为水溶性支撑可以进行分解,一个多件的装配件可以在一次机械运转中建构完成。但迄今为止,钢铁在工业原材料构成中的主导地位还是难以取代的。
包括杂质总含量<工业纯铁,含碳钢,含碳大于铸铁不锈钢。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金,通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等,有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,并且电阻大、电阻温度系数小。③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料,以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等;还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。金属材料特殊性质编辑金属材料疲劳许多机械零件和工程构件,是承受交变载荷工作的。在交变载荷的作用下,虽然应力水平低于材料的屈服极限,但经过长时间的应力反复循环作用以后,也会发生突然脆性断裂,这种现机械零件象叫做金属材料的疲劳。金属材料疲劳断裂的特点是:⑴载荷应力是交变的;⑵载荷的作用时间较长;⑶断裂是瞬时发生的;⑷无论是塑性材料还是脆性材料,在疲劳断裂区都是脆性的。所以,疲劳断裂是工程上**常见、**危险的断裂形式。金属材料的疲劳现象,按条件不同可分为下列几种:⑴高周疲劳:指在低应力(工作应力低于材料的屈服极限。特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。梁溪区有名的金属材料材料
其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料,以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等;梁溪区有名的金属材料材料
FDM材料的材料属性不会随着时间与环境曝晒而改变。就像是注塑成型的副本,这些材料几乎在任何环境下都会保持他们的强度,硬度以及色彩。精细性快速原型的尺寸精度取决于许多因素,而其结果可能会因为每个工件或是不同日期而有些微小变化。需要考虑的事情必须包含已知的条件,例如量测的时间范围,工件的拚?约盎肪车钠厣埂?axum,Titan以及ProdigyPlus精细度资料详见附表一。精度测试工件如图5、6所示,在每一台机器中均用层厚mm所建构以形成精细性资料。MAXUMTITANPRODIGY理论尺寸实际尺寸百分比理论尺寸百分比理论尺寸百分比ABCDEFGH1金属材料H2IJKMaxum、Titan以及ProdigyPlus的尺寸精度资料。所有的测试零件均用层厚。(单位:mm)工件建构一般而言,FDM技术所提供的准确性通常相等或是优于SLA技术以及PolyJet技术,且确定优于SLS技术。然而,由于精细性是取决于许多的因素,所以矛盾的结果便会发生在个别的原型上。FDM技术的精细性受到较少的变量影响。用SLA,SLS以及PolyJet技术,尺寸精细性会受影响的因素有机器的校正,操作的技巧,工件的成型方向与位置,材料的年限以及收缩率。Z轴这并非一定都会这样,Z轴可能是被证明准确性**小的。除了先前所讨论的变化之外。梁溪区有名的金属材料材料
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