激光快速成型机

黄河科技学院毕业设计说明书 第 1 页

1 绪论

1.1 课题的背景及目的

RP技术是九十年代世界先进制造技术和新产品研发手段。在工业发达国家，

企业在新产品研发过程中采用RP技术确保研发周期、提高设计质量已成为一项重要的策略。当前，市场竞争愈演愈烈，产品更新换代加速。要保持我市产品在国内外市场的竞争力，迫切需要在加大新产品开发投入力度、增强创新意识的同时，积极采用先进的创新手段。RP技术在不需要任何刀具、模具及工装卡具的情况下，可实现任意复杂形状的新产品样件的快速制造。用RP技术快速制造出的的模型或样件可直接用于新产品设计验证、功能验证、外观验证、工程分析、市场订货等，非常有利于优化产品设计，从而大大提高新产品开发的一次成功率，提高产品的市场竞争力，缩短研发周期，降低研发成本。快速原型制造技术的成立为本市企业应用RP技术开展产品创新活动提供了很好的前提条件。

RP技术是机械技术和电子技术的有机结合，它包括机械、电子、计算机和自动控制技术。它从系统工程的观点出发，使产品或系统实现整体优化。近年来，世界上各发达国家竞相发展机电一体化技术

西安科技大学硕士学位论文

三维打印快速成型机材料的研究

姓名：孙国光申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化

指导教师：杨来侠

20080415

论文题目：三维打印快速成型机材料的研究专业：机械制造及其自动化硕士生：孙国光指导老师：杨来侠（㈣掣一．（签名）孑ｊ，圄儿一Ｉ１摘要快速成型制造技术是制造业发展的一个重要方向，也是当前各大学、研究机构和企业竞相开发的前沿制造技术。在这一领域美国一直处于领先地位，而欧洲国家、日本和中国也取得了丰硕的成果。目前，快速成型技术成本相对较高，主要应用在一些大企业，因此，研究的热点问题主要集中在降低成本、开发新型能源、新型材料和新的成型工艺与方法上，以加快快速成型技术的推广。在这种形势下，三维打印快速成型机诞生了。三维打印技术无需激光系统，造价和使用成本低，且可靠性高，设备体积小，成形速度快，是一种能够被普及的快速成形系统。本文对三维打印成型机的材料，尤其是粉末材料进行了详细讨论，分析了粉末的形状、粒度、粒度分布、粉末密度和成分以及溶液饱和度等对成型的影响，介绍了淀粉、石膏等粉末及其粘接材料。开发了石膏基复合粉末和与之匹配的粘接溶液，通过试验和制件微观组织的分析，确定了主要添加剂成分以及在成形过程中的作用，并对所选用粉

第35卷第3期2007年3月

华南理工大学学报(自然科学版)JournalofSouthChinaUniversityofTechnology

(NaturalScienceEdition)

Vo.l35 No.3March 2007

文章编号:1000-565X(2007)03-0022-06

选区激光熔化快速成型过程分析

吴伟辉 杨永强 来克娴

(华南理工大学机械工程学院,广东广州510640)

*

摘 要:分析了选区激光熔化的成型过程及成型机理,归纳了该工艺的技术特征,推导了温升与加工参数间的解析关系式,并据此优化了选区激光熔化快速成型的工艺.采用Cu-P合金对成型工艺进行了实验验证,分析了扫描速度及激光功率对成型质量的影响,探讨了球化的成因及消除方法.结果表明,通过合理配置扫描速度、扫描间距、激光功率等加工参数,可以直接成型具有高致密性的金属零件.

关键词:选区激光熔化;快速成型;金属零件;成型过程中图分类号:TG665 文献标识码:A

当前,快速成型技术正向直接制造金属零件的方向发展

[1-2]

所设计的三维模型进行切片离散及扫描路径规划,得到可控制激光束扫描的切片轮廓信息.随后,计算机逐层调入切片轮廓信息,通过扫描振镜,控制激光束选择性地熔化金属粉末

快速成型分类：CNC加工,SLA快速成型,真空复模,RIM低压灌注,三坐标打点

快速成型技术分类及工艺

一、SLA激光成型

激光快速成型技术是基于3D技术及计算机控制分层扫描和快速离散堆积成型的原理，材料为液态光敏树脂，经过紫外激光照射扫描，分层发生聚合反应固化堆积完成。

深圳凯奥公司作为中国最早的国家级快速成型服务中心，在激光成型方面已积聚了丰富的经验，所采用的美国3D SYSTEMS公司的激光成型机和美国HUNTSMAN公司提供的光敏树脂RenShape SL7810，制作精度最高可达±0.1mm。

二、CNC加工

深圳凯奥公司先后引进多台日本Fanuc高速加工中心，设备最高转速为24000转/min，加工精度可达±0.05mm。专门应用于汽车、医疗等大型结构件的样板加工。材料可选择ABS、PC、PP、PMMA、POM、尼龙、铝合金、镁合金、电木等等。

三、真空注型

真空注型，又名真空复模。既在真空条件下对浇注料进行脱泡、搅拌、预热、注型，并在60℃-80℃的恒温箱中进行2-3小时的二次固化成型的过程。适用于产品开发过程中的小批量试制，结构较为复杂、壁厚均匀、满足一定功能要求的试制样件。 技术参数：

适用模具：硅胶模具（寿命10-20件

三鼓成型机与两鼓成型机比较

一：三鼓一次法成型机（以TRG-3-80成型机为例）

概述：在径向伸缩的胎体平鼓上贴合胎侧，内衬层，子口包布加强层和胎体帘布；胎圈预置架将胎圈自动放置到胎体传递罩内的胎圈夹持装置；胎体传递罩自动移动到胎体平鼓上，将胎体组合件转移到胎体传递罩内，移动到成型鼓中心；成型鼓首先将胎体组合件和胎圈撑紧，然后贴合肩垫胶，充气预定型；在另一个径向伸缩的平鼓上自动定长，手动裁断贴合1#、2#、3#、0#带束层；带束层传递环将带束层和胎面组合件转移到传递环内；带束层传递环移动到成型鼓中心，充气定型，带束传递环移动至等待位，滚压胎面；成型鼓机械反包胎侧，并滚压胎侧；自动卸胎，使得制造的轮胎平衡性能好，生产效率高。 结构说明： 成型鼓

胎圈撑块形状为深槽形，填以胶圈，防止胎里充气定型时漏气，撑块圆周上36等分，成型鼓采用双作用气缸推动连杆撑块，将胎圈锁紧避免胎圈滑移，气缸退回时，撑块收缩，胎圈脱离，便于脱胎，成型鼓通气管路从主轴内壁穿过，确保气路不漏。胎圈左右撑块装有调速阀使其同步伸缩，胎侧反包采用圆周分布48根反包杆，杆端滚轮反包胎侧。 主机箱

箱体为钢板焊接结构，箱体前端固定支撑套，支撑套内支撑主轴前轴承，后轴承支撑在后箱壁上，主

试卷

一、填空题 1.快速成型技术是由计算机辅助设计及制造技术、逆向工程技术、分层制造技术(SFF)、材料去除成形(MPR)、材料增加成形(MAP)技术等若干先进技术集成的； 2. 3.快速成型技术的主要优点包括成本低，制造速度快，环保节能，适用于新产品开发和单间零件生产等

4.光固化树脂成型（SLA）的成型效率主要与扫描速度，扫描间隙，激光功率等因素有关

5.快速成型技术的英文名称为：Rapid Prototyping Manufacturing（RPM），其目前也被称为：3D打印，增材制造； 6.选择性激光烧结成型工艺（SLS）可成型的材料包括塑料，陶瓷，金属等； 7.选择性激光烧结成型工艺（SLS）工艺参数主要包括分层厚度，扫描速度，体积成型率，聚焦光斑直径等；

8.快速成型过程总体上分为三个步骤，包括：数据前处理，分层叠加成型（自由成型），后处理；

9.快速成型技术的特点主要包括原型的复制性、互换性高，加工周期短，成本低，高度技术集成等；

10.快速成型技术的未来发展趋势包括：开发性能好的快速成型材料，改善快速成形系统的可靠性，提高其生产率和制作大件能力，优化设备结构，开发新的成形能源，快速成形方法和工艺的改进和创新，提高网络化服务的

河南科技学院

2009届本科毕业论文（设计）

论文题目：双出头秸秆液压成型机的设计

完成时间：2009年5月26日

摘 要

我国农作物秸秆资源非常丰富，但大部分没有得到合理有效的利用。生物质能源转换技术在使秸秆资源得到充分利用的同时，也增加了农民的收入，为促进农业的可持续发展做出贡献。

本论文是通过对HPB-III生物质成型机出现的各种问题进行理论分析，并在此基础上做出改进设计，设计出一种新型成型机(双出头秸秆液压成型机)。这种成型机以液压驱动、双向成型为基础，从产业化的角度对HPB-III型生物质成型机进行了液压系统和成型部件的改进设计，采用双缸双活塞双阀，使该成型机运行压力在8 MPa左右，低压运行，稳定性提高，综合性能提高，生产率达到500kg/h，单位能耗70kWh/t左右，进一步推动了生物质固化成型技术的发展。

关键词:生物质(秸秆)，液压成型机，液压成型，改进设计

1 绪论

1.1 研究背景

当今人类使用的主要能源是石油、天然气、煤炭,它们都是不可再生的能源。能源是国民经济和社会活动赖以生存和发展的物资基础。能源工业一方面满足国民经济发展和人民生活对能源的需求,另一方面又是国民经济重要的支柱产业。1995年,我国能源工业(煤炭

快速成型技术与试题 - 答案

试卷

3.快速成型技术的主要优点包括

开发和单间零件生产等

4.光固化树脂成型（SLA）的成型效率主要与等因素有关

5.也被称为：3D打印，增材制造6.选择性激光烧结成型工艺（SLS）可成型的材料包括等；

7.选择性激光烧结成型工艺（SLS）工艺参数主要包括积成型率，聚焦光斑直径等；

8.快速成型过程总体上分为三个步骤，包括：成型），后处理；

9.快速成型技术的特点主要包括高度技术集成等；

10.快速成型技术的未来发展趋势包括：成形系统的可靠性，提高其生产率和制作大件能力，优化设备结构，开发新的成形能源，快速成形方法和工艺的改进和创新，提高网络化服务的研究力度，实现远程控制等；

11.光固化快速成型工艺中，其中工艺需要添加支撑结构，支撑结构的主要作用是防止翘曲变形，作为支撑保证形状；

二、术语解释

1.STL数据模型

是由3D SYSTEMS 公司于1988 年制定的一个接口协议，是一种为快速原型制造技术服务的三维图形文件格式。STL 文件由多个三角形面片的定义组成，每个三角形面片的定义包括三角形各个定点的三维坐标及三角形面片的法矢量。stl 文件是在计算机图形应用系统中，用于表示三角形网格的一种文件格式。 它的文件格式非常简单， 应用很

试卷

一、填空题 1.快速成型技术是由计算机辅助设计及制造技术、逆向工程技术、分层制造技术(SFF)、材料去除成形(MPR)、材料增加成形(MAP)技术等若干先进技术集成的； 2. 3.快速成型技术的主要优点包括成本低，制造速度快，环保节能，适用于新产品开发和单间零件生产等

4.光固化树脂成型（SLA）的成型效率主要与扫描速度，扫描间隙，激光功率等因素有关

5.快速成型技术的英文名称为：Rapid Prototyping Manufacturing（RPM），其目前也被称为：3D打印，增材制造； 6.选择性激光烧结成型工艺（SLS）可成型的材料包括塑料，陶瓷，金属等； 7.选择性激光烧结成型工艺（SLS）工艺参数主要包括分层厚度，扫描速度，体积成型率，聚焦光斑直径等；

8.快速成型过程总体上分为三个步骤，包括：数据前处理，分层叠加成型（自由成型），后处理；

9.快速成型技术的特点主要包括原型的复制性、互换性高，加工周期短，成本低，高度技术集成等；

10.快速成型技术的未来发展趋势包括：开发性能好的快速成型材料，改善快速成形系统的可靠性，提高其生产率和制作大件能力，优化设备结构，开发新的成形能源，快速成形方法和工艺的改进和创新，提高网络化服务的

河南科技学院

2009届本科毕业论文（设计）

论文题目：双出头秸秆液压成型机的设计

完成时间：2009年5月26日

摘 要

我国农作物秸秆资源非常丰富，但大部分没有得到合理有效的利用。生物质能源转换技术在使秸秆资源得到充分利用的同时，也增加了农民的收入，为促进农业的可持续发展做出贡献。

本论文是通过对HPB-III生物质成型机出现的各种问题进行理论分析，并在此基础上做出改进设计，设计出一种新型成型机(双出头秸秆液压成型机)。这种成型机以液压驱动、双向成型为基础，从产业化的角度对HPB-III型生物质成型机进行了液压系统和成型部件的改进设计，采用双缸双活塞双阀，使该成型机运行压力在8 MPa左右，低压运行，稳定性提高，综合性能提高，生产率达到500kg/h，单位能耗70kWh/t左右，进一步推动了生物质固化成型技术的发展。

关键词:生物质(秸秆)，液压成型机，液压成型，改进设计

1 绪论

1.1 研究背景

当今人类使用的主要能源是石油、天然气、煤炭,它们都是不可再生的能源。能源是国民经济和社会活动赖以生存和发展的物资基础。能源工业一方面满足国民经济发展和人民生活对能源的需求,另一方面又是国民经济重要的支柱产业。1995年,我国能源工业(煤炭