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激光选区烧结快速成型技术中若干关键问题的研究

专 业: 机械制造及其自动化
关键词: 快速成型 激光选区烧结 成型精度 成型时间 扫描路径 后处理
分类号: TH16
形 态: 共 88 页 约 57,640 个字 约 2.757 M内容
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内容摘要


该文全面分析了影响成型件精度的各种因素。

通过制作专门的样件,采用正交实验的方差、极差分析方法,讨论了各工艺参数对成型件尺寸、形位精度和表面粗糙度的影响,并且优化了工艺参数的组合,大幅度改善了成型件质量。

论文还重点研究了SLS中的翘曲变形问题,提出了翘曲变形的根本成因、发展趋势及解决方法,并通过正交实验考察了主要加工参数的选取对翘曲变形的影响,实验结果和方法对于具体SLS系统减小翘曲变形有很大指导意义。

此外,论文还讨论了SLS成型的变形机理,提出了SLS成型变形的全面解决方案。

该文推导出了SLS成型时间精确计算的数学模型,该模型显示在SLS加工中的扫描延时现象会造成实际成型时间远远大于理论时间,并且扫描线条数、扫描线总长和扫描速对扫描延时有不同程度的影响。

该文研究了高分子粉末材料成型件的后处理问题,开发出的渗蜡和渗树脂的后处理方法极大的提高了成型件的性能,并且成功开发出了多种颜色的成型件。

这都很大程度的扩展了高分子材料成型件的使用范围。

该文就所开发出的渗树脂成型件在快速模具制造中的应用进行了研究,通过直接利用该类后处理件作为型腔来制造蜡型,并将此蜡型用于熔模铸造中,极大的提高了原型件的利用率;另外还用此类后处理件进行石膏型和陶瓷型精密铸造型腔的开发,均取得了较大进展……

全文目录


第1章 绪论
1.1 对快速成型技术的全面理解
1.2 当前主要的RP技术
1.2.1 主要快速成型系统的综述
1.2.2 几种主要RP技术的比较
1.3 RP中应用的材料
1.3.1 基于SLA成型技术的材料
1.3.2 基于SLS成型技术的材料
1.3.3 基于FDM成型技术的材料
1.3.4 基于LOM成型技术的材料
1.3.5 基于3DP成型技术的材料
1.4 RP技术的发展现状
1.4.1 金属零件的直接制造和模具的快速制造
1.4.2 RP系统的发展
1.5 本课题研究的目的、意义和主要内容
参考文献
第2章 SLS成型精度的研究
2.1 影响成型精度的因素
2.1.1 模型数据处理误差
2.1.2 成型机系统的误差
2.1.3 加工工艺误差
2.2 加工参数优化实验及结果分析
2.2.1 实验设计
2.2.2 实验结果与分析
2.3 成型件的翘曲变形分析
2.3.1 翘曲现象的根本成因
2.3.2 翘曲变形的方向
2.3.3 SLS翘曲变形的发展规律
2.3.4 减小制件翘曲变形的措施
2.3.5 加工参数的设置对翘曲变形的影响
2.4 典型SLS加工变形机理的研究
2.4.1 制件变形的力学机理分析
2.4.2 减小变形的措施
参考文献
第3章 SLS成型时间的精确计算
3.1 几种主要快速成型技术的加工时间
3.1.1 SLA成型时间的构成分析
3.1.2 LOM成型工艺的成型时间
3.1.3 SLS加工时间的组成
3.2 SLS成型时间的精确计算研究
3.2.1 成型时间的组成
3.2.2 扫描机理的研究
3.2.3 实验研究
3.2.4 成形时间的精确表述
参考文献
第4章 基于SLS的分区域环形扫描路径生成算法的研究
4.1 现有扫描方式及其特点
4.2 扫描路径算法研究
4.2.1 内外轮廓边界的识别和可连轮廓组
4.2.2 轮廓边界多边形的极值顶点
4.2.3 内轮廓边界多边形的排序
4.2.4 直线段与多边形边线段的求交算法
4.3 可连轮廓组的分区
4.4 扫描路径的生成
4.4.1 多边形的偏移运算
4.4.2 偏移路径的自相交处理
参考文献
第5章 成型件的后处理
5.1 原型件的渗腊处理
5.1.1 原型件的预处理
5.1.2 蜡的处理和注意事项
5.1.3 浸蜡时的操作过程
5.1.4 特殊件的渗蜡方法
5.1.5 其它注意事项
5.1.6 制件的保存
5.1.7 蜡的回收利用
5.1.8 总的工艺流程
5.2 树脂成型件的制作
5.2.1 环氧树脂及助剂
5.2.2 脂肪胺固化剂进行环氧树脂固化的后处理研究
5.2.3 多色成型件的制作
5.2.4 渗树脂件的加工步骤
参考文献
第6章 基于后处理件的快速模具制造
6.1 RT对原型件的要求
6.2 基于高分子粉末材料SLS原型的金属零件制造
6.2.1 蜡型的制造
6.2.2 石膏型铸造
6.2.3 陶瓷型铸造
参考文献
第7章 结论与展望
附录 HRPS-ⅢA型SLS快速成型机成型原理

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中图分类: > TH16 > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 机械制造工艺

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