激光加工技術(shù)-激光快速成型技術(shù).ppt

1、1. 快速成型技術(shù)的基本工作原理是離散、堆積。,圖7-22 立體光造型技術(shù)的原理示意圖,7.5.1 激光快速成型技術(shù)的原理及主要優(yōu)點(diǎn),2.由于快速成型技術(shù)(包括激光快速成型技術(shù))僅在需要增加材料的地方加上材料，所以從設(shè)計(jì)到制造自動(dòng)化，從知識(shí)獲取到計(jì)算機(jī)處理，從計(jì)劃到接口、通訊等方面來(lái)看，非常適合于CIM、CAD及CAM，同傳統(tǒng)的制造方法相比較，顯示出諸多優(yōu)點(diǎn)。,快速性、適合成型復(fù)雜零件、高度柔性、高度集成化,7.5.2 激光快速成型技術(shù),1立體光造型技術(shù),立體光造型技術(shù)的原理如圖7-22所示，是典型的逐層制造法。,圖7-23 選擇性激光燒結(jié)技術(shù)基本原理示意圖,7.5.2 激光快速成型技術(shù),2選

2、擇性激光燒結(jié)技術(shù),選擇性激光燒結(jié)技術(shù)與立體光造型技術(shù)很相似，也是用激光束來(lái)掃描各原材料，但用粉末物質(zhì)代替了液態(tài)光聚合物。選擇性激光燒結(jié)技術(shù)的基本原理見(jiàn)圖7-23所示。,圖7-24 激光熔覆成型技術(shù)原理示意圖,7.5.2 激光快速成型技術(shù),3激光熔覆成型技術(shù),激光熔覆成型技術(shù)原理圖如圖7-24所示，目前用此法制造出復(fù)雜截面變換器的零件外形的誤差在0.5mm以內(nèi)（圖7-25）。,圖7-25 激光熔覆的復(fù)雜截面變換器,4激光近型制造技術(shù),激光近形制造技術(shù)(Laser Engineering Net Shaping，簡(jiǎn)稱LENS)技術(shù)，將快速成型技術(shù)中的選擇性激光燒結(jié)技術(shù)和激光熔覆成型技術(shù)結(jié)合了起來(lái)。

3、激光近形制造技術(shù)的基本原理如圖7-26所示。該系統(tǒng)主要由4部分組成：計(jì)算機(jī)、高功率激光器、多坐標(biāo)數(shù)控工作臺(tái)和送粉裝置。,圖7-26 激光近形制造技術(shù)的基本原理示意圖,7.5.2 激光快速成型技術(shù),4激光近型制造技術(shù),（1） 計(jì)算機(jī),用于建立待制作零件的CAD模型，將零件的CAD模型轉(zhuǎn)換成STL文件，對(duì)零件的CAD模型進(jìn)行切片處理，生成一系列具有一定厚度的薄層，并形成每一層薄層的掃描軌跡，以便控制多坐標(biāo)數(shù)控工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)。,（2）高功率激光器,使用的是高達(dá)幾千瓦到十幾千瓦功率的CO2激光器，而不像選擇性激光燒結(jié)技術(shù)中所用的CO2激光器只有50瓦。,（3）多坐標(biāo)數(shù)控工作臺(tái),采用多坐標(biāo)數(shù)控工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)實(shí)

4、現(xiàn)掃描：在工作臺(tái)上的零件除能夠沿著X,Y軸方向運(yùn)動(dòng)外，還可以繞X,Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)。,（4）送粉裝置,送粉裝置是激光近形成型制造系統(tǒng)中非常重要并具有特點(diǎn)的一個(gè)部分。送粉裝置性能的好壞決定了零件的制作質(zhì)量。對(duì)送粉裝置的基本要求是能夠提供均勻穩(wěn)定的粉末流。送粉裝置有兩種形式：側(cè)向送粉裝置和同軸送粉裝置。,7.5.2 激光快速成型技術(shù),5薄片疊層制造技術(shù),薄片疊層制造技術(shù)是一種常用來(lái)制作模具的新型快速成型技術(shù)。其工作原理就是，首先用大功率激光束切割金屬薄片。然后將多層薄片疊加，并使其形狀逐漸發(fā)生變化，最終獲得所需原型(模具)的立體幾何形狀（圖7-27）。,圖7-27 薄片疊層制造技術(shù)原理示意圖,7.5.3 激光快速成型技術(shù)的重要應(yīng)用,1用于制造復(fù)雜形狀的零件,特別適合于在航天航空工業(yè)中制作大型帶加強(qiáng)筋的整體薄壁結(jié)構(gòu)零件。,2快速制造原型,可以在極短的時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)制造出零件的原型，進(jìn)行外觀、功能和運(yùn)動(dòng)上的考核，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)糾正，避免由于設(shè)計(jì)錯(cuò)誤而帶來(lái)的工裝、模具等浪費(fèi)。,3用于制造多種材料或非均質(zhì)材料的零件,4用于制造活性金屬的零件,由于激光快速成型制造能夠提供良好的工作氣氛環(huán)境，材料浪費(fèi)少，所以可以用于加工活性金屬(如鈦、鎢、鎳等)及其他的特殊金屬