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金屬鈑金新聞

激光快速成型技術原理及特點分析(一)

星之球激光 來源:佳工機電網2012-12-03 我要評論(0 )   

傳統的工業成形技術中大部分也是遵循這一方法的,如車削、銑削、鉆削、磨削、刨削;另外一些是采用模具進行成形,如鑄造、沖壓。而 激光 快速成形卻是采用一種全新的成...

       傳統的工業成形技術中大部分也是遵循這一方法的,如車削、銑削、鉆削、磨削、刨削;另外一些是采用模具進行成形,如鑄造、沖壓。而激光快速成形卻是采用一種全新的成形原理——分層加工、迭加成形。對于學過高等數學的人來說,這種原理并不陌生。在定積分的應用中,曾講到母線是已知曲線的旋轉體體積計算和平行截面已知的立體體積計算,兩者都是取厚度為△Xi的截面,近似地看成是扁圓柱體或曲邊柱體,然后加以迭加:

  當‖△x‖→O時,就分別得到旋轉體或平行截面已知立體的體積。

  地形地貌是由復雜曲面構成的,但是,只要我們測繪出不同高度的等高線,就可以據此在平板上切割出大小、形狀各異的曲邊平面(當然,板厚與相鄰兩條等高線之間的高度差應符合地形圖的比例尺),然后再把它們層疊起來,只要等高線取得足夠密,就可以制作成逼真的 地形模型。

  目前,按照這種分層加工、迭加成形原理開發出的激光快速成形機有很多種,在此擇其主要幾種作一概要的介紹:

  

1、液態光敏聚合物選擇性固化(SLA:Strreolithographypparatus立體平板印刷設備)

  1902年美國的一項專利提出了用光敏聚合物制造塑料件的原理,1986年美國的又一項專利提出用激光照射液態光敏樹脂分層制作三維實體的快速成形方案,美國3DSYSTEMS公 司據此于1988年生產出第一臺激光快速成形機SLA-250。

  這種激光快速成形機所使用的構形材料是一種液態光敏聚合物,在紫外光的照射下會發生聚合固化反應,由液態變成固態,其優點是:能直接得到類似塑料的樹脂件,且表面粗糙度較小。

  其缺點是:

  (1)成形過程中的化學和物理變化使得尺寸精度不易保證,且會發生蠕變;

  (2)須對整個截面進行掃描固化,成形時間較長,成形后要進一步固化處理;

  (3)由于未被激光束照射的部分仍為液態,因此對于懸伸部分要事先設計支撐,固化后再去除;

  (4)光敏樹脂固化后較脆,易斷裂,可加工性不好,工作溫度不能超過100℃,會吸濕膨脹, 抗腐蝕能力不強,且價格昂貴(140-2404 /kg);

  (5)產生紫外激光的激光管壽命2000小時左右。

 

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