造型材料與工藝20

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1、第 十 一 章模 型 材 料 性 能 與 工 藝第 十 一 章 模 型 材 料 性 能 與 工 藝產(chǎn) 品 模 型 與 模 型 材 料 概 述快 速 成 型 技 術(shù)石 膏 材 料 的 性 能 及 模 型 制 作 方 法塑 料 和 橡 膠 材 料 的 性 能 及 模 型 制 作 方 法黏 土 、 油 泥 模 型 材 料 塑 造 技 法紙 材 模 型產(chǎn) 品 模 型 與 模 型 材 料 概 述產(chǎn) 品 模 型 的 特 點(diǎn) 及 分 類 通 過(guò) 產(chǎn) 品 模 型 制 作 進(jìn) 一 步 調(diào) 整 修 改 設(shè) 計(jì) 方 案 ， 檢 驗(yàn) 設(shè) 計(jì) 方 案 的合 理 性 ， 為 制 作 產(chǎn) 品 樣 機(jī) 和 投 入 試 生 產(chǎn)

2、 提 供 充 分 依 據(jù) 。計(jì) 算 機(jī) 模 型 快 速 成 型 技 術(shù)1. 產(chǎn) 品 模 型 的 作 用 與 特 點(diǎn) 直 觀 性 完 整 性 理 性 與 感 性 的 結(jié) 合產(chǎn) 品 模 型 與 模 型 材 料 概 述2. 產(chǎn) 品 模 型 的 表 現(xiàn) 范 圍 及 分 類大 型 工 業(yè) 產(chǎn) 品 模 型中 型 工 業(yè) 產(chǎn) 品 模 型小 型 輕 工 產(chǎn) 品 （ 日 用 產(chǎn) 品 ） 模 型產(chǎn) 品 模 型 的 特 點(diǎn) 及 分 類產(chǎn) 品 模 型 與 模 型 材 料 概 述產(chǎn) 品 模 型 的 表 現(xiàn) 型 式（ 1） 產(chǎn) 品 參 考 模 型 設(shè) 計(jì) 構(gòu) 思 初 期 草 模 A 意 象 模 型 B 簡(jiǎn) 略 粗 模 C

3、 概 念 模 型（ 2） 結(jié) 構(gòu) 功 能 模 型 用 來(lái) 研 究 產(chǎn) 品 造 型 與 結(jié) 構(gòu) 關(guān) 系 （ 3） 產(chǎn) 品 樣 機(jī) 模 型 又 稱 仿 真 （ 試 驗(yàn) ） 模 型 運(yùn) 動(dòng) 型 頭 盔 的 粗 模石 膏 手 柄 概念 模 型 用 發(fā) 泡 塑 料 制作 的 樣 機(jī) 模 型產(chǎn) 品 模 型 與 模 型 材 料 概 述模 型 用 材 的 選 擇 與 使 用1. 選 材 的 幾 條 基 本 原 則物 理 性 能 好加 工 成 型 性 好色 彩表 面 工 藝 性 好2. 不 同 用 途 的 模 型 選 材 A 用 于 參 考 模 型 的 材 料 黏 土 、 油 泥 、 石 膏 、 泡 沫 塑 料

4、 B 用 于 做 結(jié) 構(gòu) 功 能 模 型 的 材 料 聚 氯 乙 烯 樹(shù) 脂 塑 料 型 材 也 可 采 用 木材 、 黏 土 、 油 泥 、 石 膏 、 硬 質(zhì) 泡 沫 塑 料 、 工 程 塑 料 、 金 屬 材 料 等 。 C 用 于 做 樣 機(jī) 模 型 的 材 料 盡 可 能 根 據(jù) 實(shí) 際 樣 品 設(shè) 計(jì) 的 要 求 ， 選 擇真 實(shí) 材 料 ， 包 括 其 他 輔 助 配 件 。快 速 成 型 技 術(shù)概 述 快 速 成 形 技 術(shù) （ Rapid Prototyping， 簡(jiǎn) 稱 RP） 又 稱 快 速 原 型 制 造 技術(shù) ， 是 近 年 來(lái) 發(fā) 展 起 來(lái) 的 一 種 先 進(jìn) 制

5、 造 技 術(shù) ?？?速 成 型 機(jī) 床 及 快 速 成 型 件快 速 成 型 機(jī) 床 及 快 速 成 型 件快 速 成 型 技 術(shù)快 速 成 型 技 術(shù)快 速 成 形 技 術(shù) 原 理 及 工 藝 將 計(jì) 算 機(jī) 內(nèi) 的 三 維 實(shí) 體 模 型 進(jìn) 行 分 層 切 片 得 到 各 層截 面 的 輪 廓 ， 計(jì) 算 機(jī) 據(jù) 此 信 息 控 制 激 光 器 （ 或 噴 嘴 ） 有選 擇 性 地 切 割 一 層 又 一 層 的 片 狀 材 料 （ 或 固 化 一 層 層 的液 態(tài) 光 敏 樹(shù) 脂 ， 燒 結(jié) 一 層 層 的 粉 末 材 料 ， 或 噴 射 一 層 層的 熱 熔 材 料 或 粘 合 劑

6、等 方 法 ） 形 成 一 系 列 具 有 一 個(gè) 微 小厚 度 的 片 狀 實(shí) 體 ， 再 采 用 粘 接 、 聚 合 、 熔 結(jié) 、 焊 接 或 化學(xué) 反 應(yīng) 等 手 段 使 其 逐 層 堆 積 成 一 體 制 造 出 所 設(shè) 計(jì) 的 三 維模 型 或 樣 件 ?？?速 成 形 技 術(shù) 原 理a） b）傳 統(tǒng) 加 工 與 快 速 成 型 比 較模 具模 具設(shè) 計(jì)鑄 造 焊 接鍛 壓毛 坯（ 大 于 工 件 ）半 成 品半 成 品工 件去除加工 設(shè) 計(jì) 模 具樣 品 快速成形快 速 成 型 技 術(shù)創(chuàng) 意 測(cè)量 計(jì) 算 機(jī)輔 助 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 機(jī) 工藝 設(shè) 計(jì)計(jì) 算 機(jī) 輔助 制 造數(shù) 控

7、加 工構(gòu)思草圖 快 速原 型 圖 形 文 檔數(shù) 控 代 碼工 藝 文 檔產(chǎn) 品三 維 CAD模 型 分 層 切 片各 層 截 面 的 輪 廓 激 光 器 （ 或 噴 嘴 ） 按 各 層 截面 輪 廓 切 割 、 固 化 或 燒 結(jié)微 小 厚 度 的 片 狀 實(shí) 體 逐 層 堆 積三 維 模 型 或 樣 件RP技 術(shù) 的 基 本 原 理 圖快 速 成 型 技 術(shù) 快 速 成 形 技 術(shù) 原 理 及 工 藝快 速 成 形 技 術(shù) 原 理快 速 成 型 過(guò) 程 噴 粘 結(jié) 劑 噴 熱 熔 材 料三 維 產(chǎn) 品 （ 樣 品 /模 具 ）表 面 處 理構(gòu) 造 三 維 模 型模 型 近 似 處 理切 片

8、處 理激 光 噴 射 源固 化 樹(shù) 脂 切 割 箔 材 燒 結(jié) 粉 末快 速 成 型 技 術(shù)1.材 料 累 加 法（ Material Increase Manufacturing）2.材 料 去 除 法 :三 維 雕 刻 機(jī)（ Material Increase Manufacturing） 成 型 工 藝加 工 能 量 （ 1） Laser beam(激 光 束 )RP（ 2） Lamp(光 照 )RP（ 3） Heat energy(熱 能 )RP（ 4） Mechanical energy(機(jī) 械 能 )RP快 速 成 型 技 術(shù) 快 速 成 形 方 式 分 類1.不 需 要 任 何

9、刀 具 ， 模 具 及 工 裝 卡 具 的 情 況 下 ， 可 將 任 意 復(fù)雜 形 狀 的 設(shè) 計(jì) 方 案 快 速 轉(zhuǎn) 換 為 三 維 的 實(shí) 體 模 型 或 樣 件2.模 型 或 樣 件 可 直 接 用 于 新 產(chǎn) 品 設(shè) 計(jì) 驗(yàn) 證 、 功 能 驗(yàn) 證 、 外 觀 驗(yàn)證 、 工 程 分 析 、 市 場(chǎng) 訂 貨 以 及 企 業(yè) 的 決 策 等 ， 非 常 有 利 于早 找 錯(cuò) 早 修 改 早 優(yōu) 化 ， 提 高 了 新 產(chǎn) 品 開(kāi) 發(fā) 的 一 次 成 功 率 ，縮 短 了 開(kāi) 發(fā) 周 期 ， 降 低 了 研 發(fā) 成 本 。3.快 速 、 準(zhǔn) 確 、 以 及 制 造 復(fù) 雜 模 型 。4.

10、結(jié) 合 CAD/CAM 技 術(shù) 、 激 光 技 術(shù) 、 計(jì) 算 機(jī) 數(shù) 控 技術(shù) 、 精 密 伺 服 驅(qū) 動(dòng) 技 術(shù) 以 及 新 材 料 技 術(shù) ?？?速 成 型 技 術(shù) 快 速 成 型 技 術(shù) 的 特 點(diǎn)快 速 成 型 技 術(shù) 快 速 成 型 的 作 用1.不 需 要 任 何 刀 具 ， 模 具 及 工 裝 卡 具 的 情 況 下 ， 可 將 任 意 復(fù) 雜 形 狀的 設(shè) 計(jì) 方 案 快 速 轉(zhuǎn) 換 為 三 維 的 實(shí) 體 模 型 或 樣 件 。2.模 型 或 樣 件 可 直 接 用 于 新 產(chǎn) 品 設(shè) 計(jì) 驗(yàn) 證 、 功 能 驗(yàn) 證 、 外 觀 驗(yàn) 證 、 工程 分 析 、 市 場(chǎng) 訂 貨

11、 以 及 企 業(yè) 的 決 策 等 ， 非 常 有 利 于 早 找 錯(cuò) 早 修 改早 優(yōu) 化 ， 提 高 了 新 產(chǎn) 品 開(kāi) 發(fā) 的 一 次 成 功 率 ， 縮 短 了 開(kāi) 發(fā) 周 期 ，降 低 了 研 發(fā) 成 本 。 提 高 了 產(chǎn) 品 在 市 場(chǎng) 上 的 競(jìng) 爭(zhēng) 力 和 企 業(yè) 對(duì) 市場(chǎng) 的 快 速 反 應(yīng) 能 力3.為 技 術(shù) 人 員 之 間 ， 以 及 技 術(shù) 人 員 與 企 業(yè) 決 策 者 、 產(chǎn) 品 的 用 戶 等 非 技術(shù) 人 員 之 間 提 供 了 一 個(gè) 更 加 形 象 、 完 整 、 方 便 的 工 程 交 流 工 具 。4.支 持 同 步 （ 并 行 ） 工 程 的 實(shí) 施

12、5.支 持 技 術(shù) 創(chuàng) 新 、 改 進(jìn) 產(chǎn) 品 外 觀 設(shè) 計(jì) 。6.用 RP 技 術(shù) 制 做 模 具7.逆 向 工 程 （ 反 求 ）激 光 束 RP可 分 為 ：1. 立 體 光 刻 (SLA: Stereolithography)、2. 選 擇 激 光 沉 積 (SLS: Selective Laser Sintering)3. 分 層 制 造 (LOM: Laminated Object Manufacturing)4. 形 狀 沉 積 制 造 (SDM: Shape Deposition Manufacturing)機(jī) 械 能 RPM又 可 分 為1. 沖 擊 顆 粒 制 造 (BP

13、M: Ballistic Particle Manufacturing)2. 三 維 打 印 (3D Printing)3. 熔 化 沉 積 造 型 (FDM: Fused Deposition Modelling)LOM又 叫 固 體 分 層 制 造 (SSM: Solid Slicing Manufacturing) FDM又 叫 熔 化 擠 出 造 型 (MEM: Melted Extrusion Modelling)快 速 成 型 技 術(shù) 快 速 原 型 制 造 種 類1.光 固 化 立 體 造 型 (SL-Stereolithography)2.分 層 物 件 制 造 (LOMLam

14、inated Object Manufacturing) 3.選 擇 性 激 光 燒 結(jié) (SLSSelected Laser Sintering) 4.熔 融 沉 積 造 型 (FDMFused Deposition Modeling) 快 速 成 型 技 術(shù) 主 要 種 類快 速 成 型 技 術(shù)立 體 光 固 化 SLA（ Stereo Lithography Apparatus） SLA是 基 于 液 態(tài) 光 敏 樹(shù) 脂 光 固 化 原 理 工 作 的 。 液 槽 中 盛 滿 液 態(tài) 光 敏 樹(shù)脂 ， 紫 外 波 長(zhǎng) 的 激 光 束 在 偏 轉(zhuǎn) 鏡 作 用 下 于 液 面 上 按 截 面

15、 輪 廓 信 息 掃 描 ，光 點(diǎn) 經(jīng) 過(guò) 的 地 方 ， 受 輻 射 的 液 體 就 固 化 ， 這 樣 一 次 平 面 掃 描 便 加 工 出 一個(gè) 與 分 層 平 面 圖 形 相 對(duì) 應(yīng) 的 層 面 ， 并 與 前 一 層 已 固 化 部 分 牢 固 地 粘 結(jié) 起來(lái) 。 如 此 反 復(fù) 直 到 整 個(gè) 產(chǎn) 品 完 成 。 這 種 方 法 適 合 成 形 小 件 ， 能 直 接 得 到 塑 料 產(chǎn) 品 ， 表 面 質(zhì) 量 較 好 ， 并 且由 于 紫 外 激 光 波 長(zhǎng) 短 （ 例 如 He Cd激 光 器 ， 波 長(zhǎng) 325nm） ， 可 以 得 到很 小 的 聚 焦 光 斑 ， 從

16、而 得 到 較 高 的 尺 寸 精 度 。 缺 點(diǎn) 是 ：（ 1） 需 要 設(shè) 計(jì) 支 撐 結(jié) 構(gòu) ， 才 能 確 保 在 成 形 過(guò) 程 中 制 件 的 每 一 個(gè) 結(jié) 構(gòu) 部分 都 能 可 靠 定 位 ；（ 2） 成 形 中 有 物 相 變 化 ， 翹 曲 變 形 較 大 ， 可 以 通 過(guò) 支 撐 結(jié) 構(gòu) 加 以 改 善 ；（ 3） 原 材 料 有 污 染 ， 易 使 皮 膚 過(guò) 敏 。SLA快 速 成 型 技 術(shù) SLA裝 置 示 意 圖快 速 成 型 技 術(shù)分 層 實(shí) 體 制 造 LOM（ Laminated Object Manufacturing） 也 稱 薄 形 材 料 選 擇

17、 性 切 割 。 它 根 據(jù) 三 維 模 型 每 一 個(gè) 截 面 的輪 廓 線 ， 在 計(jì) 算 機(jī) 的 控 制 下 ， 用 CO2激 光 束 對(duì) 薄 形 材 料 （ 如 底面 涂 膠 的 紙 ） 進(jìn) 行 切 割 ， 逐 步 得 到 各 層 截 面 ， 并 粘 結(jié) 在 一 起 ，形 成 三 維 產(chǎn) 品 。 掃 描 器 件 有 的 采 用 直 線 單 元 ， 適 合 于 大 件 的 加 工 ， 也 可 采用 振 鏡 掃 描 方 式 。 這 種 方 法 適 合 成 形 大 、 中 型 零 件 ， 翹 曲 變形 小 ， 成 形 時(shí) 間 短 ， 但 尺 寸 精 度 不 高 ， 材 料 浪 費(fèi) 大 ， 且

18、 清 除廢 料 困 難 。工 作 臺(tái) 復(fù) 位加 熱 工 作 臺(tái)工 作 臺(tái) 復(fù) 位鋪 紙 、 切 工 件 外 框沿 外 框 內(nèi) 部 貼 雙 面 膠做 無(wú) 網(wǎng) 格 基 底開(kāi) 始 正 常 切 割鋪 紙 、 切 工 件 外 框 鋪 紙熱 壓 輥 動(dòng) 作 ： 加 熱 、 加 壓激 光 頭 切 割 相 應(yīng) 層 的 外 框鋪 紙 LOM的 動(dòng) 作 流 程快 速 成 型 技 術(shù)LOM快 速 成 型 技 術(shù)快 速 成 型 技 術(shù)選 擇 性 激 光 燒 結(jié) SLS（ Selected Laser Sintering） SLS與 SLA工 藝 在 材 料 、 激 光 器 和 材 料 進(jìn) 給 方 式 上 有 較 大

19、差 別 。 成形 時(shí) 先 在 工 作 臺(tái) 上 鋪 上 一 層 粉 末 材 料 ， 激 光 束 在 計(jì) 算 機(jī) 的 控 制 下 ，按 照 截 面 輪 廓 的 信 息 ， 對(duì) 制 件 的 實(shí) 心 部 分 所 在 的 粉 末 進(jìn) 行 燒 結(jié) 。 一層 完 成 后 ， 工 作 臺(tái) 下 降 一 個(gè) 層 厚 ， 再 進(jìn) 行 后 一 層 的 鋪 粉 燒 結(jié) 。 如 此循 環(huán) ， 最 終 形 成 三 維 產(chǎn) 品 。這 種 方 法 適 合 成 形 中 、 小 型 零 件 ， 能 直 接 制 造蠟 模 或 塑 料 、 陶 瓷 和 金 屬 產(chǎn) 品 ， 制 件 的 翹 曲 變形 比 SLA工 藝 小 。 這 種 工

20、藝 要 對(duì) 實(shí) 心 部 分 進(jìn) 行填 充 式 掃 描 燒 結(jié) ， 因 此 成 形 時(shí) 間 較 長(zhǎng) 。 可 燒 結(jié)覆 膜 陶 瓷 粉 和 覆 膜 金 屬 粉 ， 得 到 成 形 件 后 ， 將制 件 置 于 加 熱 爐 中 ， 燒 掉 其 中 的 粘 結(jié) 劑 ， 并 在孔 隙 中 滲 入 填 充 物 （ 如 銅 ） 。 它 的 最 大 優(yōu) 點(diǎn) 在于 適 用 材 料 廣 ， 幾 乎 所 有 的 粉 末 都 可 以 適 用 ，所 以 其 應(yīng) 用 范 圍 也 最 廣 。 快 速 成 型 技 術(shù)SLS與 SLA工 藝 區(qū) 別SLS SLA材 料 蠟 粉 、 PS粉 、 ABS粉 、 尼 龍 粉 、 覆

21、膜陶 瓷 和 金 屬 粉 等 光 敏 樹(shù) 脂激 光 器 CO2激 光 器 （ 功 率 幾 十 w或 更 多 ） 紫 外 波 長(zhǎng) 激 光 束 （ 功 率 幾十 1000mw）固 化 方 法 有 選 擇 燒 結(jié) 有 選 擇 固 化進(jìn) 給 方 式 一 層 燒 結(jié) 完 ， 供 料 活 塞 頂 出 一 部 分材 料 ， 布 料 輥 將 這 些 粉 末 材 料 推 到成 形 表 面 上 并 鋪 平 ， 再 燒 結(jié) 第 二 層 一 層 固 化 完 畢 ， 工 作 臺(tái) 下 降一 層 厚 度 ， 液 體 重 新 浸 鋪 上來(lái) ， 激 光 再 掃 描 下 一 層支 撐 不 需 要 支 撐 需 要 支 撐快 速 成

22、 型 技 術(shù)熔 化 沉 積 成 形 FDM（ Fused Deposition Modeling） FDM也 稱 絲 狀 材 料 選 擇 性 熔 覆 。 三 維 噴 頭 在 計(jì) 算 機(jī) 控 制 下 ，根 據(jù) 截 面 輪 廓 的 信 息 ， 做 x-y運(yùn) 動(dòng) 。 絲 材 （ 如 塑 料 絲 ） 由 供 絲 機(jī)構(gòu) 送 至 噴 頭 ， 并 在 噴 頭 中 加 熱 、 熔 化 ， 然 后 被 選 擇 性 地 涂 覆 在 工作 臺(tái) 上 ， 快 速 冷 卻 后 形 成 一 層 截 面 。 一 層 完 成 后 ， 工 作 臺(tái) 下 降 一層 厚 度 ， 再 進(jìn) 行 后 一 層 的 覆 涂 ， 如 此 循 環(huán)

23、， 形 成 三 維 產(chǎn) 品 。 這 種 方 法 適 合 成 形 小 塑 料 件 ， 制 件 的 翹 曲 變 形 小 ， 但 需 要 設(shè)計(jì) 支 撐 結(jié) 構(gòu) 。 由 于 是 填 充 式 掃 描 ， 因 此 成 形 時(shí) 間 較 長(zhǎng) ， 為 了 克 服這 一 缺 點(diǎn) ， 可 采 用 多 個(gè) 熱 噴 頭 同 時(shí) 進(jìn) 行 涂 覆 ， 提 高 成 形 效 率 。FDM快 速 成 型 技 術(shù)三 維 打 印 3D-P（ Three Dimensional Printing） 三 維 打 印 也 稱 粉 末 材 料 選 擇 性 粘 結(jié) 。 噴 頭 在 計(jì) 算 機(jī) 的 控 制 下 ， 按照 截 面 輪 廓 的 信

24、息 ， 在 鋪 好 的 一 層 粉 末 材 料 上 ， 有 選 擇 性 地 噴 射 粘結(jié) 劑 ， 使 部 分 粉 末 粘 結(jié) ， 形 成 截 面 層 。 一 層 完 成 后 ， 工 作 臺(tái) 下 降 一個(gè) 層 厚 ， 鋪 粉 ， 噴 粘 結(jié) 劑 ， 再 進(jìn) 行 后 一 層 的 粘 結(jié) ， 如 此 循 環(huán) 形 成 三維 產(chǎn) 品 。 粘 結(jié) 得 到 的 制 件 要 置 于 加 熱 爐 中 ， 做 進(jìn) 一 步 的 固 化 或 燒 結(jié) ，以 提 高 粘 結(jié) 強(qiáng) 度 ?？?速 成 型 技 術(shù)形 狀 沉 積 制 造 SDM（ Shape Deposition Manufacturing） SDM是 去 除

25、加 工 與 分 層 堆 積 制 造 相 結(jié) 合 的 一 種 新 型 快 速 成 形 工 藝 ， 因 而 結(jié)合 了 兩 種 零 件 成 形 的 優(yōu) 點(diǎn) ， 既 可 制 造 金 屬 零 件 ， 具 有 較 高 的 成 形 精 度 （ 由 切 削加 工 保 證 ） ， 又 基 本 突 破 了 零 件 復(fù) 雜 程 度 的 限 制 ， 而 且 與 其 他 快 速 成 形 工 藝 過(guò)程 一 樣 ， 由 CAD模 型 直 接 驅(qū) 動(dòng) ， 無(wú) 需 編 程 。 其 層 層 加 工 的 原 理 是 ： 噴 頭 噴 出 的熔 化 材 料 沉 積 到 成 形 表 面 上 冷 卻 凝 固 ， 點(diǎn) 點(diǎn) 堆 積 獲 得 層

26、 面 ， 然 后 利 用 五 軸 數(shù) 控加 工 設(shè) 備 精 確 地 加 工 新 獲 得 的 層 面 （ 包 括 輪 廓 形 狀 和 層 面 厚 度 ） 并 進(jìn) 行 噴 丸 去應(yīng) 力 處 理 ， 使 其 具 有 較 高 的 精 度 和 較 小 的 內(nèi) 應(yīng) 力 ， 成 形 材 料 包 括 金 屬 和 各 種 塑料 。 除 此 之 外 近 幾 年 還 出 現(xiàn) 了 ， 熱 塑 性 材 料 選 擇 性 噴 灑 、 變 長(zhǎng) 線 掃 描 SLS RPT、高 功 率 激 光 二 極 管 線 陣 能 量 源 SLS RPT。快 速 成 型 技 術(shù)成 形系 統(tǒng) 成 形 材 料 制 件 性 能 主 要 用 途 掃

27、描 路 徑SL 液 態(tài) 光 敏樹(shù) 脂 相 當(dāng) 于 工程 塑 料 或蠟 模 高 精 度 塑 料 件 、鑄 造 用 蠟 模 、 樣件 或 模 型 截 面 輪 廓線 所 包 圍的 區(qū) 域LOM 涂 敷 有 熱敏 膠 的 纖維 紙 相 當(dāng) 于 高級(jí) 木 材 快 速 制 造 新 產(chǎn)品 樣 件 、 模 型或 鑄 造 用 木 模 截 面 輪 廓線SLS 工 程 塑 料粉 末 相 當(dāng) 于 工 程塑 料 、 蠟 模 、砂 型 塑 料 件 、 鑄 造用 蠟 模 、 樣 件或 模 型 截 面 輪 廓線 所 包 圍的 區(qū) 域FDM 固 體 絲 狀工 程 塑 料 相 當(dāng) 于 工程 塑 料 或蠟 模 塑 料 件 、 鑄

28、造用 蠟 模 、 樣 件或 模 型 截 面 輪 廓線 所 包 圍的 區(qū) 域RP系 統(tǒng) 的 成 形 原 理 比 較快 速 成 型 技 術(shù)技術(shù)類型 精度 表面質(zhì)量 材 料價(jià) 格 材 料 利用 率 運(yùn) 行成 本 生產(chǎn)效率 設(shè) 備費(fèi) 用 市 場(chǎng) 占有 率 (%)SL 好 好 較 貴 接 近100% 較高 高 較 貴 78LOM 一般 較差 較 便宜 較 差 較低 高 較 便宜 7.3SLS 一般 一般 較 貴 接 近100% 較高 一般 較 貴 6.0FDM 較差 較差 較 貴 接 近100% 一般 較低 較 便宜 6.1RP工 藝 優(yōu) 缺 點(diǎn) 比 較快 速 成 型 技 術(shù) 快 速 成 形 材 料快

29、速 成 型 技 術(shù) 按 材 料 物 理 狀 態(tài) 分 類 ： 液 體 材 料 、 薄 片 材 料 、 粉 末 材 料 、 絲狀 材 料 等 ； 按 化 學(xué) 性 能 分 類 ： 樹(shù) 脂 類 材 料 、 石 蠟 材 料 、 金 屬 材 料 、陶 瓷 材 料 及 復(fù) 合 材 料 等 ； 按 材 料 成 形 方 法 分 類 ： SLA材 料 、 LOM材料 、 SLS材 料 、 FDM材 料 等 ?？?速 成 形 工 藝 對(duì) 材 料 的 總 體 要 求 是 ： （ 1） 有 利 于 快 速 精 確 地 加 工 原 型 零 件 ； （ 2） 當(dāng) 原 型 直 接 用 作 制 件 、 模 具 時(shí) ， 原 型

30、的 力 學(xué) 性 能 和 物理 化 學(xué) 性 能 （ 強(qiáng) 度 、 剛 度 、 熱 穩(wěn) 定 性 、 導(dǎo) 熱 和 導(dǎo) 電 性 、 加 工 性等 ） 要 滿 足 使 用 要 求 ； （ 3） 當(dāng) 原 型 間 接 使 用 時(shí) ， 其 性 能 要 有 利 于 后 續(xù) 處 理 工 藝 。石 膏 材 料 的 性 能 及 模 型 制 作 方 法石 膏 材 料 的 性 能（ 1） 石 膏（ 2） 模 型 用 石 膏（ 3） 石 膏 與 水 的 配 比 關(guān) 系石 膏 與 水 的 配 比 ， 一 般 為 1.2： 1或 1.35： 1 注 漿 用 模 石 膏 粉 ： 水 100： 7080；壓 坯 用 模 石 膏 粉

31、： 水 100： 6070；石 膏 母 模 石 膏 粉 ： 水 100： 3040。（ 4） 影 響 石 膏 凝 固 時(shí) 間 的 幾 種 因 素與 水 的 比 例 有 關(guān) 。 如 果 水 少 凝 固 的 時(shí) 間 短 ， 反 之 則 增 長(zhǎng) 。與 水 的 溫 度 有 關(guān) 。 如 果 水 溫 高 凝 固 的 時(shí) 間 加 快 ， 反 之 時(shí) 間 減 慢 。與 攪 拌 有 關(guān) 。 攪 拌 愈 多 愈 急 劇 ， 凝 固 越 快 ， 反 之 凝 固 越 慢 。與 添 加 的 材 料 有 關(guān) 。 加 入 少 量 的 食 鹽 ， 使 凝 固 速 度 加 快 ； 如 加 入 一些 膠 液 則 能 減 慢 凝

32、固 時(shí) 間 。 石 膏 粉石 膏 材 料 的 性 能 及 模 型 制 作 方 法石 膏 模 型 的 成 型 方 法（ 1） 澆 注 成 型 法 1 濕 法 澆 注 石 膏 型 坯 。 2 干 法 澆 注 石 膏 型 坯 。 3 平 板 浮 雕 澆 注 成 型 。（ 2） 塑 造 加 工 成 型 法（ 3） 模 板 刮 削 成 型 法（ 4） 刮 型 箱 刮 削 成 型 法（ 5） 旋 轉(zhuǎn) 刮 削 成 型 法 汽 車 模 型 石 膏 芯 模用 石 膏 制 作 的 手 機(jī) 模 型塑 料 和 橡 膠 材 料 的 性 能 及 模 型 制 作 技 法塑 料 的 特 點(diǎn) 、 選 材 與 成 型（ 1） 塑

33、 料 的 特 點(diǎn)（ 2） 塑 料 模 型 用 材 料A 塑 料 型 材丙 烯 酸 塑 料ABS樹(shù) 脂PVCB 發(fā) 泡 塑 膠發(fā) 泡 PS 發(fā) 泡 PU ABS塑 料 模 型塑 料 和 橡 膠 材 料 的 性 能 及 模 型 制 作 方 法（ 3） 聚 苯 乙 烯 紙 板 材（ 4） 塑 料 模 型 成 型 方 法塑 料 的 特 點(diǎn) 、 選 材 與 成 型1 拼 接 成 型2 熱 壓 成 型 ABS拼 接 成 型ABS熱 壓 成 型塑 料 和 橡 膠 材 料 的 性 能 及 模 型 制 作 方 法橡 膠（ 1） 用 途（ 2） 合 成 橡 膠 的 種 類黏 土 、 油 泥 模 型 材 料 塑 造

34、 技 法原 料 類 型（ 1） 水 性 材 料（ 2） 油 性 材 料干 后 容 易 龜 裂 ， 塑 造 的 模 型 不 易 保 存油 性 材 料 俗 稱 橡 皮 泥 可 分 為 一 般 性 油 泥 和 工 業(yè) 油 泥1 一 般 性 油 泥 材 料 。 配 比 ： 黏 土 、 干 粉 、 滑 石 粉 等 （ 起 填 料 作 用 ） 60% 62%；潤(rùn) 滑 脂 、 黃 油 、 凡 士 林 （ 作 柔 性 黏 結(jié) 劑 用 ） 30% 32%；石 蠟 （ 作 固 定 性 黏 結(jié) 劑 用 ） 8% 10%。 加 工 ： 用 一 盛 裝 鍋 將 石 蠟 和 凡 士 林 加 溫 ， 待 融 化 成 液 體

35、 后 ， 再徐 徐 倒 入 干 粉 攪 拌 至 均 勻 ， 即 可 以 使 用 ， 如 果 要 塑 造 較 大 的 模 型 ，要 采 用 較 大 的 加 工 設(shè) 備 。 油 泥 材 料 屬 油 性 物 質(zhì) ， 配 制 時(shí) 需 特 別 注意 防 火 。黏 土 、 油 泥 模 型 材 料 塑 造 技 法2 工 業(yè) 油 泥 成 分 配 比 ：蠟 9% 10%； 含 油 量 （ 動(dòng) 物 油 ） 20% 25%；硫 黃 50% 55%； 樹(shù) 脂 少 量 ；灰 分 9% 10%； 顏 料 少 量 。如 果 改 變 上 述 百 分 比 ， 油 泥 的 硬 度 、 黏 度 、 刮 削 性 將 會(huì) 發(fā) 生 變

36、化 。 溫 度 特 性 ： 油 泥 隨 溫 度 變 化 發(fā) 生 膨 脹 和 收 縮 。當(dāng) 溫 度 在 20度 以 下 時(shí) ， 油 泥 膨 脹 系 數(shù) 較 大 ；當(dāng) 溫 度 在 20 24度 之 間 ， 油 泥 膨 脹 系 數(shù) 則 較 為 穩(wěn) 定 ；當(dāng) 溫 度 在 45 60度 之 間 及 超 過(guò) 此 溫 度 時(shí) ， 油 泥 的 成 分 將 會(huì) 分 離 ，從 而 降 低 了 品 質(zhì) ， 在 低 溫 下 油 泥 軟 化 易 于 操 作 ， 并 會(huì) 保 持 良 好 的 附著 力 。黏 土 、 油 泥 模 型 材 料 塑 造 技 法油 泥 棒黏 土 、 油 泥 模 型 材 料 塑 造 技 法成 型 方

37、 法（ 1） 黏 土 模 型 材 料 加 工1 初 （ 粗 ） 形 的 塑 造 。2 進(jìn) 一 步 塑 造 加 工 。3 總 體 調(diào) 整 與 局 部 加 工 。4 最 后 的 加 工 。1:1汽 車 黏 土 模 型鼠 標(biāo) 的 黏 土 模 型黏 土 、 油 泥 模 型 材 料 塑 造 技 法黏 土 、 油 泥 模 型 材 料 塑 造 技 法成 型 方 法（ 2） 油 泥 材 料 加 工 技 法 油 泥 材 料 加 工 基 本 上 與 黏 土 材 料 加 工 技 法 相 似 。 但 油 泥材 料 的 性 質(zhì) 有 別 于 水 性 材 料 。 因 此 在 塑 造 中 應(yīng) 注 意 以 下 三 點(diǎn) 。 1油

38、 泥 材 料 應(yīng) 嚴(yán) 格 按 比 例 配 制 ， 必 須 遵 循 的 配 比 要 準(zhǔn) 確 。凡 士 林 過(guò) 多 ， 會(huì) 使 塑 造 形 體 表 面 不 易 干 ， 影 響 塑 后 的 表 面 涂飾 ， 強(qiáng) 度 也 很 低 ； 如 石 蠟 過(guò) 多 ， 冷 凝 后 硬 度 大 ， 難 于 加 工 塑造 。 2遇 到 寒 冷 季 節(jié) 溫 度 較 低 ， 油 泥 變 得 較 硬 ， 難 于 加 工 時(shí) ，可 用 噴 燈 或 電 吹 風(fēng) 加 熱 坯 體 ， 變 軟 后 再 行 塑 造 。 3涂 飾 前 的 表 面 處 理 要 嚴(yán) 格 ， 不 然 會(huì) 影 響 涂 膜 附 著 力 。隔 離 劑 要 多 涂

39、刷 幾 遍 ， 才 會(huì) 見(jiàn) 效 果 ， 隔 離 劑 用 洋 干 漆 或 樹(shù) 脂膠 溶 液 ， 涂 刷 或 噴 涂 均 可 。油 泥 制 作 用 工 具黏 土 、 油 泥 模 型 材 料 塑 造 技 法設(shè) 計(jì) 師 在 制 作 1： 1轎 車 模 型黏 土 、 油 泥 模 型 材 料 塑 造 技 法制 作 汽 車 油 泥 模 型帕 薩 特 領(lǐng) 馭 內(nèi) 飾 油 泥 模 型黏 土 、 油 泥 模 型 材 料 塑 造 技 法汽 車 油 泥 模 型黏 土 、 油 泥 模 型 材 料 塑 造 技 法黏 土 、 油 泥 模 型 材 料 塑 造 技 法黏 土 、 油 泥 模 型 材 料 塑 造 技 法黏 土 、

40、 油 泥 模 型 材 料 塑 造 技 法紙 材 模 型紙 材 模 型 一 般 用 于 制 作 產(chǎn) 品 設(shè) 計(jì) 中 的 初 步 方 案 模 型 ， 以 較 薄 的 紙 張 來(lái) 制 作草 模 （ 粗 模 ） ， 也 可 以 作 單 曲 面 成 型 或 室 內(nèi) 家 具 及 建 筑 模 型 。 其 特點(diǎn) 是 取 材 容 易 ， 價(jià) 格 低 廉 ， 做 平 面 或 立 體 形 狀 容 易 成 型 的 模 型 ， 質(zhì)量 輕 。 缺 點(diǎn) 是 不 能 受 壓 ， 怕 潮 濕 ， 容 易 產(chǎn) 生 彈 性 變 形 。 如 果 要 做 稍大 一 點(diǎn) 的 紙 材 模 型 ， 在 型 內(nèi) 要 作 骨 架 ， 以 增 強(qiáng) 其 強(qiáng) 度 。