FDM熔融成型制造.ppt

FDM快速成形的系統(tǒng)組成 硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)由機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成 機(jī)械系統(tǒng) 機(jī)械系統(tǒng)由運(yùn)動(dòng) 噴頭 成形室 材料室 等單元組成 多采用模塊化設(shè)計(jì) 各個(gè)單元相互獨(dú)立 運(yùn)動(dòng)單元只完成掃描和噴頭的升降動(dòng)作 且運(yùn)動(dòng)單元的精度決定了整機(jī)的運(yùn)動(dòng)精度 加熱噴頭在計(jì)算機(jī)的控制下 根據(jù)產(chǎn)品零件的截面輪廓信息 作X Y平面運(yùn)動(dòng)和高度Z方向的運(yùn)動(dòng) 成形室用來(lái)把絲狀材料加熱到熔融態(tài) 材料室用來(lái)儲(chǔ)存FDM用的材料 控制系統(tǒng) 由控制柜與電源柜組成 用來(lái)控制噴頭的運(yùn)動(dòng)以及成形室的溫度 軟件系統(tǒng) 軟件系統(tǒng)由幾何建模和信息處理組成 如果根據(jù)STL文件判斷出成形過(guò)程需要支撐的話(huà) 先由計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)出支撐結(jié)構(gòu)并生成支撐 然后對(duì)STL格式文件分層切片 最后根據(jù)每一層的填充路徑 將信息輸給成形系統(tǒng)完成模型的成形 幾何建模 信息處理 幾何建模單元是設(shè)計(jì)人員借助三維軟件 如Pro E UG等 來(lái)完成實(shí)體模型的構(gòu)造 并以STL格式輸出模型的幾何信息 信息處理單元主要完成STL文件處理 截面層文件生成 填充計(jì)算 數(shù)控代碼生成和對(duì)成形系統(tǒng)的控制 供料系統(tǒng) 由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)橡膠輥?zhàn)?從而將絲料送入成形噴頭 熔融沉積快速成型制造設(shè)備 研究熔融沉積制造 FDM 設(shè)備工藝的單位主要有美國(guó)的Stratasys公司 MedModeler公司以及國(guó)內(nèi)的清華大學(xué)等 Stratasys公司的SLS技術(shù)在國(guó)際市場(chǎng)上所占比例最大 ScottCrump在1988年提出了熔融沉積 FDM 的思想 并于1991年開(kāi)發(fā)了第一臺(tái)商業(yè)機(jī)型Stratasys公司于1993年開(kāi)發(fā)出第一FDM1650 臺(tái)面為250mm 250mm 250mm 機(jī)型 Stratasys公司的FDM 1650機(jī)型 Stratasys公司的FDM Quantum機(jī)型 Stratasys公司又先后推出了FDM FDM 和FDM 機(jī)型 其中FDM 的臺(tái)面達(dá) mm mm mm 引人注目的是 年Stratasys公司推出的FDM Quantum機(jī)型 最大成型體積為 mm mm mm 如圖所示 由于采用了擠出頭磁浮定位系統(tǒng) 可在同一時(shí)間獨(dú)立控制兩個(gè)擠出頭 因此其成型速度為過(guò)去的 倍 Stratasys公司的FDM GenisysXs機(jī)型 Stratasys公司 年與MedModeler公司合作開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用于一些醫(yī)院和醫(yī)學(xué)研究單位的MedModeler機(jī)型 使用ABS材料 并于 年推出可使用聚脂熱塑性塑料的Genisys型改進(jìn)機(jī)型GenisysXs 其成體積達(dá) mm mm mm Stratsys公司FDM成型機(jī)簡(jiǎn)介 RP系列Dimension系列 RP系列FDM快速成型機(jī) RP系列FDM快速成型機(jī)是非常高性?xún)r(jià)比的快速成型機(jī) 所成型的材料是ABS 適用于各類(lèi)工件的外觀測(cè)試和裝配測(cè)試 設(shè)備價(jià)格非常低廉 材料成本非常便宜 很適合對(duì)價(jià)格關(guān)注的用戶(hù) 同時(shí)設(shè)備有配套的教學(xué)軟件和模擬軟件 特別適合高校使用 優(yōu)點(diǎn) 塑料材料 材料強(qiáng)度好 設(shè)備價(jià)格非常低廉 材料成本非常便宜 很適合對(duì)價(jià)格關(guān)注的用戶(hù) 適用于企業(yè)用戶(hù)及高校教學(xué)機(jī)構(gòu) RP 460FDM快速成型機(jī) 設(shè)備參數(shù)型號(hào)RP460成型件最大尺寸 mm400 400 450成型件精度 mm 0 2驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)X與Y軸 伺服電機(jī)通過(guò)精密滾珠絲杠驅(qū)動(dòng) 精密直線(xiàn)導(dǎo)軌導(dǎo)向Z軸 步進(jìn)電機(jī)通過(guò)精密滾珠絲杠驅(qū)動(dòng) 精密直線(xiàn)導(dǎo)軌導(dǎo)向R軸 步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)溫控系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)溫控制控制軟件RP控制軟件外部計(jì)算機(jī)要求普通PC機(jī)文件輸入格式STL格式成型材料直徑4mm的塑料絲電源220V50Hz 最大電流6A環(huán)境要求辦公室環(huán)境 RP 460 特點(diǎn) 塑料材料 材料抗沖擊性好 缺點(diǎn)是運(yùn)行成本非常高 中大型加工尺寸設(shè)備價(jià)格高 做精細(xì)工件能力弱 適用于企業(yè)用戶(hù)及科研要求的高校研究機(jī)構(gòu) 不適合高校教學(xué)機(jī)構(gòu) DimensionFDM快速成型機(jī) DimensionSST1200ESFDM快速成型機(jī) 全新的SST es系列于 年 月在美國(guó)發(fā)布 該機(jī)型由原先的BST 升級(jí)而成 BST es系列采用了Dimension系列產(chǎn)品中最高端的Elite所使用的ABSPlus為耗材 噴頭 程控和電子系統(tǒng)較原來(lái)有了重大改進(jìn) 所制作出的模型強(qiáng)度更高 已經(jīng)基本可以達(dá)到注塑模型件的水平 設(shè)備參數(shù)系統(tǒng)尺寸 x x mm電源支持 V Hz Amin 建議使用 A V Hz Amin 建議使用 A 環(huán)境溫度 空氣濕度 網(wǎng)絡(luò)接口 M自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)RJ 接口隨機(jī)配件 DimensionSST es專(zhuān)用工具包ABSPlus專(zhuān)用模型料BST專(zhuān)用支撐料CatalystEX模型分析計(jì)算軟件 打印設(shè)備 3D打印巨頭Stratasys于2008年在納斯達(dá)克上市 Mojo個(gè)人3D打印機(jī) Mojo是美國(guó)Stratasys公司最新推出的產(chǎn)品 發(fā)布于2012年5月8日 全球統(tǒng)一發(fā)布 仍然是ABS材料 水溶性支撐 只是成型尺寸更小 價(jià)格更低 更適合個(gè)人或家庭及工作室使用 配合WaveWash55后處理系統(tǒng) 完美的辦公室環(huán)境搭配 成型尺寸為12 7x12 7x12 7cm 層厚0 17mm Uprint桌面3D打印機(jī) uPrintSE三維打印機(jī)以Stratasys專(zhuān)利技術(shù)FDM 熔融沉積成型 為動(dòng)力 成千上萬(wàn)的設(shè)計(jì)工程師用它來(lái)測(cè)試他們的設(shè)計(jì) 它非常先進(jìn)和強(qiáng)大 穩(wěn)定的建模平臺(tái)與CAD軟件有著天衣無(wú)縫的合作 這就是其它三維打印機(jī)無(wú)法與之相提并論的原因 更厲害的是 您是選擇出示平面圖呢 還是一個(gè)人人可拿在手里欣賞的三維實(shí)物模型呢 經(jīng)過(guò)每一次設(shè)計(jì)的迭代 uPrintSE將您的創(chuàng)意變成堅(jiān)固的功能模型進(jìn)行協(xié)作和測(cè)試 Dimension3D打印機(jī) Dimension是Stratasys Inc 的一個(gè)事業(yè)部 是一家領(lǐng)先的 D打印 快速建模和直接數(shù)字制造系統(tǒng)生產(chǎn)商 其產(chǎn)品供應(yīng)汽車(chē) 航空 工業(yè) 娛樂(lè) 電子 醫(yī)療等Dimension系統(tǒng)使設(shè)計(jì)工程師能夠利用無(wú)需后化學(xué)處理 特殊通風(fēng)或設(shè)施修改的辦公室內(nèi)RP系統(tǒng) 通過(guò)他們的工作站或網(wǎng)絡(luò)將高性能工程材料制成結(jié)構(gòu)高度復(fù)雜的模型 Fortus工業(yè)級(jí)3D打印機(jī) Fortus3D產(chǎn)品系統(tǒng)可使用高性能的熱塑性塑料制作最精確和最不易變形的快速原型件及真正的產(chǎn)品級(jí)零件 同時(shí)提供最大的成型尺寸和最快的成型速度 由于使用了最可靠的技術(shù) 最大的成型空間及比任何加材料系統(tǒng)都快的速度 Fortus提供超乎想象的功能和能力 即便使用相同的材料 Fortus3D產(chǎn)品級(jí)系統(tǒng)制作出的零件強(qiáng)度比使用STRATASYS的3D立體打印機(jī)制作出的零件的強(qiáng)度要高30 300 Fortus的高級(jí)技術(shù)使制作出產(chǎn)品的機(jī)械性能更精確 穩(wěn)定和耐用 國(guó)內(nèi)FDM設(shè)備 國(guó)內(nèi)清華大學(xué)研制的融入擠壓沉積成型 MeltedExtrusionModeling MEM 也有其獨(dú)特的特點(diǎn) MEM機(jī)型重于特殊的噴嘴和設(shè)備的開(kāi)發(fā) 成卷軸狀的絲質(zhì)原材料是通過(guò)加熱噴頭擠出 原型在一個(gè)垂直上下游動(dòng)的底座上逐層制造 MEM機(jī)型 采用先進(jìn)的噴嘴設(shè)計(jì) 包括絲質(zhì)材料加熱 擠出 輸入和控制 起停補(bǔ)償和超前控制 保證了熔化材料的堆積精度 采用了先進(jìn)的 獨(dú)特的懸掛式裝置 因而機(jī)床具有良好的吸振性能 掃描精度也大大提高 性能可靠 穩(wěn)定性好 由于未采用激光 運(yùn)行費(fèi)用在所有的RP設(shè)備中是較低的 該設(shè)備無(wú)噪音 對(duì)環(huán)境無(wú)污染 熔融沉積快速成型技術(shù)的應(yīng)用 FDM快速成型技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于汽車(chē) 機(jī)械 航空航天 家電 通訊 電子 建筑 醫(yī)學(xué) 玩具等產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程 如產(chǎn)品外觀評(píng)估 方案選擇 裝配檢查 功能測(cè)試 用戶(hù)看樣訂貨 塑料件開(kāi)模前校驗(yàn)設(shè)計(jì)以及少量產(chǎn)品制造等 也應(yīng)用于政府 大學(xué)及研究所等機(jī)構(gòu) 用傳統(tǒng)方法須幾個(gè)星期 幾個(gè)月才能制造的復(fù)雜產(chǎn)品原型 用FDM成型法無(wú)需任何刀具和模具 瞬間便可完成 FDM在Mizunos公司的應(yīng)用 Mizuno是世界上最大的綜合性體育用品制造公司 1997年1月 Mizuno美國(guó)公司開(kāi)發(fā)一套新的高爾夫球桿 通常需要13個(gè)月的時(shí)間 FDM的應(yīng)用大大縮短了這個(gè)過(guò)程 設(shè)計(jì)出的新高爾夫球頭用FDM制作后 可以迅速地得到反饋意見(jiàn)并進(jìn)行修改 大大加快了造型階段的設(shè)計(jì)驗(yàn)證 一旦設(shè)計(jì)定型 FDM最后制造出的ABS原型就可以作為加工基準(zhǔn)在CNC機(jī)床上進(jìn)行鋼制母模的加工 新的高爾夫球桿整個(gè)開(kāi)發(fā)周期在7個(gè)月內(nèi)就全部完成 縮短了40 的時(shí)間 目前 FDM快速原型技術(shù)已成為Mizuno美國(guó)公司在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中起決定性作用的