FDM

　　絲狀材料選擇性熔覆（Fused Deposition Modeling）快速原型工藝是一種不依靠激光作為成型能源挎中、而將各種絲材加熱溶化的成型方法九昵，簡稱FDM。

　　絲狀材料選擇性熔覆的原理室僧旬，加熱噴頭在計算機的控制下炉奴，根據(jù)產(chǎn)品零件的截面輪廓信息逼庞，作X-Y平面運動。熱塑性絲狀材料（如直徑為1.78mm的塑料絲）由供絲機構(gòu)送至噴頭瞻赶，并在噴頭中加熱和溶化成半液態(tài)赛糟，然后被擠壓出來，有選擇性的涂覆在工作臺上砸逊，快速冷卻后形成一層大約0.127mm厚的薄片輪廓璧南。一層截面成型完成后工作臺下降一定高度，再進行下一層的熔覆痹兜，好像一層層"畫出"截面輪廓穆咐，如此循環(huán)，最終形成三維產(chǎn)品零件字旭。

　　這種工藝方法同樣有多種材料選用对湃，如ABS塑料、澆鑄用蠟遗淳、人造橡膠等拍柒。這種工藝干凈，易于操作止既，不產(chǎn)生垃圾柔朽，小型系統(tǒng)可用于辦公環(huán)境，沒有產(chǎn)生毒氣和化學污染的危險核瘤。但仍需對整個截面進行掃描涂覆精杜，成型時間長。適合于產(chǎn)品設(shè)計的概念建模以及產(chǎn)品的形狀及功能測試涉泡。由于甲基丙烯酸ABS（MABS）材料具有較好的化學穩(wěn)定性澳缴，可采用加碼射線消毒，特別適用于醫(yī)用政茄。但成型精度相對較低烧晤，不適合于制作結(jié)構(gòu)過分復雜的零件。

　　FDM快速原型技術(shù)的優(yōu)點是：

　　1彭闷、 制造系統(tǒng)可用于辦公環(huán)境愈樱，沒有毒氣或化學物質(zhì)的危險。

　　2烛蘑、 工藝干凈初之、簡單、易于材作且不產(chǎn)生垃圾丑瞧。

　　3柑土、 可快速構(gòu)建瓶狀或中空零件。

　　4、 原材料以卷軸絲的形式提供稽屏，易于搬運和快速更換扮宠。

　　5、 原材料費用低狐榔，一般零件均低于20美元坛增。

　　6、 可選用多種材料薄腻，如可染色的ABS和醫(yī)用ABS收捣、澆鑄用蠟和人造橡膠。

　　FDM快速原型技術(shù)的缺點是：

　　1庵楷、 精度較低罢艾，難以構(gòu)建結(jié)構(gòu)復雜的零件。

　　2尽纽、 垂直方向強度小咐蚯。

　　3、 速度較慢披贰，不適合構(gòu)建大型零件须涣。

　　SLA

　　敏樹脂選擇性固化是采用立體雕刻（Stereolithography）原理的一種工藝，簡稱SLA臣碟，也是最早出現(xiàn)的盐腻、技術(shù)最成熟和應(yīng)用最廣泛的快速原型技術(shù)。

　　在樹脂液槽中盛滿液態(tài)光敏樹脂踊眠，它在紫外激光束的照射下會快速固化揽券。成型過程開始時，可升降的工作臺處于液面下一個截面層厚的高度布缨，聚焦后的激光束揣恳，在計算機的控制下，按照截面輪廓的要求炭箭，沿液面進行掃描，使被掃描區(qū)域的樹脂固化颠舞，從而得到該截面輪廓的塑料薄片菌司。然后，工作臺下降一層薄片的高度粤铭，以固化的塑料薄片就被一層新的液態(tài)樹脂所覆蓋挖胃，以便進行第二層激光掃描固化，新固化的一層牢固的粘結(jié)在前一層上梆惯，如此重復不已酱鸭，知道整個產(chǎn)品成型完畢。最后升降臺升出液體樹脂表面，即可取出工件凹髓，進行清洗和表面光潔處理烁登。

　　光敏樹脂選擇性固化快速原型技術(shù)適合于制作中小形工件，能直接得到塑料產(chǎn)品蔚舀。主要用于概念模型的原型制作饵沧，或用來做裝配檢驗和工藝規(guī)劃。它還能代替臘模制作澆鑄模具赌躺，以及作為金屬噴涂模狼牺、環(huán)氧樹脂模和其他軟模的母模，使目前較為成熟的快速原型工藝礼患。

　　SLA快速原型技術(shù)的優(yōu)點是：

　　1是钥、 系統(tǒng)工作穩(wěn)定。系統(tǒng)一旦開始工作渺因，構(gòu)建零件的全過程完全自動運行幅类，無需專人看管，直到整個工藝過程結(jié)束尘忿。

　　2松摘、 尺寸精度較高，可確保工件的尺寸精度在0.1mm以內(nèi)屡拥。

　　3乳栈、 表面質(zhì)量較好，工件的最上層表面很光滑剩骏，側(cè)面可能有臺階不平及不同層面間的曲面不平组伤。

　　4、 系統(tǒng)分辨率較高监镰，因此能構(gòu)建復雜結(jié)構(gòu)的工件遗秩。

　　SLA快速原型的技術(shù)缺點：

　　1、 隨著時間推移俐芬，樹脂會吸收空氣中的水分绎狭，導致軟薄部分的彎曲和卷翅。

　　2褥傍、 氦-鎘激光管的壽命僅3000小時儡嘶，價格較昂貴。同時需對整個截面進行掃描固化恍风，成型時間較長蹦狂，因此制作成本相對較高。

　　3朋贬、 可選擇的材料種類有限凯楔，必須是光敏樹脂。由這類樹脂制成的工件在大多數(shù)情況下都不能進行耐久性和熱性能試驗，且光敏樹脂對環(huán)境有污染摆屯，使皮膚過敏邻遏。

　　4、 需要設(shè)計工件的支撐結(jié)構(gòu)鸥拧，以便確保在成型過程中制作的每一個結(jié)構(gòu)部委都能可靠定位党远。

　　SLS

　　粉末材料選擇性燒結(jié)（Selected Laser Sintering）是一種快速原型工藝，簡稱SLS朝正。

　　粉末材料選擇性燒結(jié)采用二氧化碳激光器對粉末材料（塑料粉蒸败、陶瓷與粘結(jié)劑的混合粉、金屬與粘結(jié)劑的混合粉等）進行選擇性燒結(jié)农想，是一種由離散點一層層對集成三維實體的工藝方法雅沽。

　　在開始加工之前，先將充有氮氣的工作室升溫例氓，并保持在粉末的熔點一下蚜症。成型時，送料筒上升峡黍，鋪粉滾筒移動慎接，先在工作平臺上鋪一層粉末材料，然后激光束在計算機控制下按照截面輪廓對實心部分所在的粉末進行燒結(jié)居串，使粉末溶化繼而形成一層固體輪廓药妄。第一層燒結(jié)完成后，工作臺下降一截面層的高度撰拯，在鋪上一層粉末刀昼，進行下一層燒結(jié)，如此循環(huán)讼撒，形成三維的原型零件浑厚。最后經(jīng)過5-10小時冷卻，即可從粉末缸中取出零件根盒。未經(jīng)燒結(jié)的粉末能承托正在燒結(jié)的工件钳幅，當燒結(jié)工序完成后，取出零件炎滞。

　　粉末材料選擇性燒結(jié)工藝適合成型中小件贡这，能直接的到塑料、陶瓷或金屬零件厂榛，零件的翹曲變形比液態(tài)光敏樹脂選擇性固化工藝要小。但這種工藝仍需對整個截面進行掃描和燒結(jié)丽惭，加上工作室需要升溫和冷卻击奶，成型時間較長。此外，由于受到粉末顆粒大小及激光點的限制柜砾，零件的表面一般呈多孔性湃望。在燒結(jié)陶瓷、金屬與粘結(jié)劑的混合粉并得到原型零件后芬莫，須將它置于加熱爐中笼万，燒掉其中的粘結(jié)劑，并在孔隙中滲入填充物众被，其后處理復雜简些。

　　粉末材料選擇性燒結(jié)快速原型工藝適合于產(chǎn)品設(shè)計的可視化表現(xiàn)和制作功能測試零件。由于它可采用各種不同成分的金屬粉末進行燒結(jié)唤抚、進行滲銅等后處理篱撩，因而其制成的產(chǎn)品可具有與金屬零件相近的機械性能，故可用于制作EDM電極说庶、直接制造金屬模以及進行小批量零件生產(chǎn)缓鞠。

　　SLS快速原型技術(shù)的優(yōu)點是：

　　1、 與其他工藝相比秆牍，能生產(chǎn)最硬的模具业抵。

　　2、 可以采用多種原料支读，例如絕大多數(shù)工程用塑料厦碎、蠟、金屬解滓、陶瓷等赃磨。

　　3、 零件的構(gòu)建時間短洼裤，可達到1in/h高度邻辉。

　　4、 無需對零件進行后矯正腮鞍。

　　5值骇、 無需設(shè)計和構(gòu)造支撐。

　　選擇性燒結(jié)的最大優(yōu)點是可選用多種材料移国，適合不同的用途吱瘩、所制作的原型產(chǎn)品具有較高的硬度，可進行功能試驗迹缀。

　　SLS快速原型技術(shù)缺點是：

　　1使碾、 在加工前，要花近2小時的時間將粉末加熱到熔點以下祝懂，當零件構(gòu)建之后票摇，還要花5-10小時冷卻拘鞋， 然后才能將零件從粉末缸中取出。

　　2共悼、 表面的粗糙度收粉末顆粒大小及激光點的限制驶闰。

　　3、 零件的表面一般是多孔性的钙瘫，為了使表面光滑必須進行后處理阔垢。

　　4、 需要對加工室不斷充氮氣以確保燒結(jié)過程的安全性侯砸，加工的成本高挨奶。

　　5、 該工藝產(chǎn)生有毒氣體雹了，污染環(huán)境朴树。

　　LOM

　　箔材疊層實體制作（Laminated Object Manufacturing）快速原型技術(shù)是薄片材料疊加工藝，簡稱LOM索驰。

　　箔材疊層實體制作是根據(jù)三維CAD模型每個截面的輪廓線榨惭，在計算機控制下，發(fā)出控制激光切割系統(tǒng)的指令妓浮，使切割頭作X和Y方向的移動忿项。供料機構(gòu)將地面涂有熱溶膠的箔材（如涂覆紙、涂覆陶瓷箔城舞、金屬箔轩触、塑料箔材）一段段的送至工作臺的上方。激光切割系統(tǒng)按照計算機提取的橫截面輪廓用二氧化碳激光束對箔材沿輪廓線將工作臺上的紙割出輪廓線家夺，并將紙的無輪廓區(qū)切割成小碎片脱柱。

　　然后，由熱壓機構(gòu)將一層層紙壓緊并粘合在一起拉馋≌ノ可升降工作臺支撐正在成型的工件，并在每層成型之后煌茴，降低一個紙厚随闺，以便送進、粘合和切割新的一層紙蔓腐。最后形成由許多小廢料塊包圍的三維原型零件矩乐。然后取出，將多余的廢料小塊剔除回论，最終獲得三維產(chǎn)品恋猜。

　　疊層實體制作快速原型工藝適合制作大中型原型件，翹曲變形較小晴消，尺寸精度較高贰嚷，成型時間較短注括，激光器使用壽命長，制成件有良好的機械性能蓄扳，適合于產(chǎn)品設(shè)計的概念建模和功能性測試零件。且由于制成的零件具有木質(zhì)屬性蔗承，特別適合于直接制作砂型鑄造模拢给。

　　LOM快速原型技術(shù)的優(yōu)點是：

　　1、 由于只需要使激光束沿著物體的輪廓進行切割主瘸，無需掃描整個斷面褥疆，所以這是一個高速的快速原型工藝。零件體積越大糊怖，效率越高永铛。

　　2、 加工后零件可以直接使用捻艳，無需進行后矯正驾窟。

　　3、 無需設(shè)計和構(gòu)建支撐結(jié)構(gòu)认轨。

　　4绅络、 易于使用，無環(huán)境污染嘁字。

　　LOM快速原型技術(shù)的缺點是：

　　1恩急、 可實際應(yīng)用的原材料種類較少，盡管可選用若干原材料纪蜒，例如紙衷恭、塑料、陶土以及合成材料纯续，但目前常用的只是紙随珠，其他箔材商在研制開發(fā)中。

　　2杆烁、 紙制零件很容易吸潮牙丽，必須立即進行后處理、上漆兔魂。

　　3郑舷、 難以構(gòu)建精細形狀的零件，即僅限于結(jié)構(gòu)簡單的零件锌拱。

　　4肘鹅、 由于難以（雖然并非不可能）去除里面的廢料，該工藝不宜構(gòu)建內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜的零件姿抒。當加工室的溫度過高時常有火災發(fā)生奇门。 

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