傳統(tǒng)的工業(yè)成形技術(shù)中大部分也是遵循這一方法的,如
車削、
銑削、鉆削、磨削、刨削;另外一些是采用
模具進(jìn)行成形,如鑄造、沖壓。而
激光快速成形卻是采用一種全新的成形原理——分層加工、迭加成形。對于學(xué)過高等數(shù)學(xué)的人來說,這種原理并不陌生。在定積分的應(yīng)用中,曾講到母線是已知曲線的旋轉(zhuǎn)體體積計算和平行截面已知的立體體積計算,兩者都是取厚度為△Xi的截面,近似地看成是扁圓柱體或曲邊柱體,然后加以迭加:
<b~KR8 DJ2EV^D+P 當(dāng)‖△x‖→O時,就分別得到旋轉(zhuǎn)體或平行截面已知立體的體積。
!ZPaU11 Fc%@ 地形地貌是由復(fù)雜曲面構(gòu)成的,但是,只要我們測繪出不同高度的等高線,就可以據(jù)此在平板上切割出大小、形狀各異的曲邊平面(當(dāng)然,板厚與相鄰兩條等高線之間的高度差應(yīng)符合地形圖的比例尺),然后再把它們層疊起來,只要等高線取得足夠密,就可以制作成逼真的 地形模型。
8%nb1CA >jD,%yG 目前,按照這種分層加工、迭加成形原理開發(fā)出的激光快速成形機(jī)有很多種,在此擇其主要幾種作一概要的介紹:
QWp,(Mv:r SQ9s 1、液態(tài)光敏聚合物選擇性固化(SLA:Strreolithographypparatus立體平板印刷設(shè)備)
. T6fPEb @kw#\%Uz 1902年美國的一項專利提出了用光敏聚合物制造
塑料件的原理,1986年美國的又一項專利提出用激光照射液態(tài)光敏樹脂分層制作三維實體的快速成形方案,美國3DSYSTEMS公 司據(jù)此于1988年生產(chǎn)出第一臺激光快速成形機(jī)SLA-250。
XbsEO>_Z'A N:[22`NP 這種激光快速成形機(jī)所使用的構(gòu)形材料是一種液態(tài)光敏聚合物,在紫外光的照射下會發(fā)生聚合固化反應(yīng),由液態(tài)變成固態(tài),其優(yōu)點是:能直接得到類似塑料的樹脂件,且表面粗糙度較小。
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y~@ 其缺點是:
Av:5v3% fgVeB;k| (1)成形過程中的化學(xué)和物理變化使得尺寸
精度不易保證,且會發(fā)生蠕變;
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h (2)須對整個截面進(jìn)行掃描固化,成形時間較長,成形后要進(jìn)一步固化處理;
_h",,"p#o (3)由于未被
激光束照射的部分仍為液態(tài),因此對于懸伸部分要事先設(shè)計支撐,固化后再去除;
G%_6"s (4)光敏樹脂固化后較脆,易斷裂,可加工性不好,工作溫度不能超過100℃,會吸濕膨脹, 抗腐蝕能力不強(qiáng),且價格昂貴(140-2404 /kg);
?4GI19j (5)產(chǎn)生紫外激光的激光管壽命2000小時左右。
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