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工業(yè)模型建模制作 應用快速激光成型機

  隨著(zhù)國內建設步伐的加快,工業(yè)模型需求量不斷增加。國內部分工業(yè)模型企業(yè)引進(jìn)國際先進(jìn)的激光快速成型工藝技術(shù),一改傳統手工模型制作費時(shí)費力、缺乏精度的不足,快速精準、直觀(guān)形象地還原設計師復雜深奧的創(chuàng )意圖紙,制作出三維實(shí)體形態(tài)的工業(yè)模型等實(shí)物,在建筑項目設計中發(fā)揮了重要作用快速成型(Rapid Prototyping)技術(shù)是80年代末才發(fā)展起來(lái)的數字制造工藝技術(shù),它把零件的三維數字模型先進(jìn)行離散化,然后按照數字積分的思路進(jìn)行逐層加工。利用這一技術(shù)可以在計算機控制下,迅速將CAD數字模型變?yōu)榱慵奈锢砟P?。因而CAD→RP原型→評價(jià)→CAD修改已逐漸成為保證一次設計成功的新設計模式。

  SLA激光成型與SLS成型是激光成型的兩種主導制造技術(shù),其中SLS工藝是利用激光燒結粉末材料成型的??焖俪尚图夹g(shù)是以液態(tài)光敏聚合物(環(huán)氧樹(shù)脂或/和丙烯酸樹(shù)脂等)為原料,采用紫外線(xiàn)激光掃描分層成型實(shí)體的方法,SIS技術(shù)制作復雜模具,即從三維CAD模型的建立、分層、激光掃描路徑形成、激光快速成型機燒到后處理的完整工藝過(guò)程,分析了制造工藝中的注意事項,并給出了成型件實(shí)物工業(yè)模型。SLA快速成型技術(shù)的重點(diǎn)為實(shí)體的CAD設計及分層截面的紫外線(xiàn)激光掃描固化與疊加成型。用SLA快速成型技術(shù)制造的樹(shù)脂模具澆注成型RTV硅橡膠密封件制作周期短、成本低,產(chǎn)品性能完全達到使用要求。SLA快速成型分為三步:前處理、分層疊加自由成型和后處理。前處理是根據用戶(hù)提供的圖紙或實(shí)物進(jìn)行成品的CAD設計,即三維建模,如有可能,還可對實(shí)物進(jìn)行光學(xué)掃描或CT掃描,直接得到成品的三維數字模型,然后輸出STL格式的三維模型文件(三角面片文件),并在此基礎上進(jìn)行分層(厚度為0.05~0.5 mm)切片處理和支撐編輯處理(類(lèi)似添加加工夾具,但支撐件與模具同時(shí)成型)。分層疊加自由成型是快速成型的核心,包括切層制作與切層疊合。

  SIS工藝要求在計算機上建立三維CAD模型。由于復雜模具的三維CAD數字模型包含有孔、槽、凸臺、曲面等結構,要保證建立的模型在制造中正確,不出現干涉,單靠設計者的水平難以達到。經(jīng)過(guò)MagicsRP6.2軟件檢測后,保證模型設計正確,以減少制造中材料的浪費和節省時(shí)間。工業(yè)模型的分層是SLS工藝的一大特點(diǎn),根據材料的粒度、成分和模型的精度設定層厚,用專(zhuān)門(mén)軟件將實(shí)體輪廓線(xiàn)數據轉換成激光掃描路徑數據,并對掃描路徑進(jìn)行優(yōu)化,以減少跳躍量。目前快速成型技術(shù)已經(jīng)廣范應用于汽車(chē)、航空航天、船舶、家電。工業(yè)設計、醫療、建筑、工藝品制作以及兒童玩具等領(lǐng)域,并且隨著(zhù)這一技術(shù)本身的不斷發(fā)展和完善,其應用范圍將不斷拓廣。


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