快速成型的影响

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快速成型对精密铸造变形的控制,通过改变工艺参数、扫描方式甚至分区域扫描效果很不显著,控制变形从根本上要通过降低树脂的收缩率来实现,但是零收缩率的树脂很难实现,一般通过优化制作方向、给模型添加辅助支撑平衡收缩应力的办法来消除制件制作过程的翘曲变形。制件的变形一般发生在制件的悬臂区域、基础底面,华曙高科把它叫做变形面,通过优化制作方向,使原型制作时易发生变形的面积最小,可有效地消除制作过程中的制件收缩变形。还可以在制作过程中,给制件易发生变形的悬臂区域、基础底面添加支撑,可以约束收缩引起的变形,提高制件的成型精度。
分层厚度对成型件表面质量的影响较大,精密铸造产品表面质量随分层厚度减小而达到峰值,继续减小时表面质量开始下降,粗糙度上升。分析原因,是由于分层厚度较大时,分层厚度的减小弱化了单元体纵向粘接时成型件侧面轮廓的“锯齿现象”,从而提高了精密铸造成型件的表面质量;而分层厚度较小时,继续减小则导致单元体粘接时横向扩散加剧,反而降低了成型件的表面质量。因此,必须在保证成型件必要强度的前提下,选择适合的分层厚度,使成型件的表面质量达到最佳。
影响台阶效应的因素有模型面片的倾角与层片高度,因此,在模型数据处理时,首先应优化制作方向,使模型的各面片在该方向的台阶效应的面积和为最小,当制作方向确定后,对于模型台阶效应较大的面片区域采用变层厚制作工艺,即对该区域的制作采用较小的层厚固化,但一般变层厚制作精密铸造工艺控制系统较复杂,不易实现,一般都采用优化制作方向减小模型的总台阶效应。
用快速成型法制作精密铸造产品时,是利用模型的STL文件,添加上必要的支撑后,组成快速成型模型,经过计算机处理软件分层处理后,在激光快速成型机上进行加工。因此优化工作必须在分层处理之前完成,优化的对象就是快速成型模型,目标是使快速成型模型有如下特点:①制件具有较小的悬臂特征变形:②制件制作时的台阶总面积较少;③制件制作时会产生过固化的面积较少: ④制件的制作时间较短。
消除过固化误差的方法有优化制作方向、采用变层厚的分层算法或在悬臂区域采用不同的扫描速度。精密铸造产品制作方向不同,制作过程中产生过固化的区域面积是不同的,因此优化制作方向,使制作过程产生的过固化面积最小,可有效地防止该项误差的产生。
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