FDM熔融成型制造.ppt

FDM快速成形的系統(tǒng)組成 硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)由機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成 機械系統(tǒng) 機械系統(tǒng)由運動 噴頭 成形室 材料室 等單元組成 多采用模塊化設計 各個單元相互獨立 運動單元只完成掃描和噴頭的升降動作 且運動單元的精度決定了整機的運動精度 加熱噴頭在計算機的控制下 根據(jù)產(chǎn)品零件的截面輪廓信息 作X Y平面運動和高度Z方向的運動 成形室用來把絲狀材料加熱到熔融態(tài) 材料室用來儲存FDM用的材料 控制系統(tǒng) 由控制柜與電源柜組成 用來控制噴頭的運動以及成形室的溫度 軟件系統(tǒng) 軟件系統(tǒng)由幾何建模和信息處理組成 如果根據(jù)STL文件判斷出成形過程需要支撐的話 先由計算機設計出支撐結(jié)構(gòu)并生成支撐 然后對STL格式文件分層切片 最后根據(jù)每一層的填充路徑 將信息輸給成形系統(tǒng)完成模型的成形 幾何建模 信息處理 幾何建模單元是設計人員借助三維軟件 如Pro E UG等 來完成實體模型的構(gòu)造 并以STL格式輸出模型的幾何信息 信息處理單元主要完成STL文件處理 截面層文件生成 填充計算 數(shù)控代碼生成和對成形系統(tǒng)的控制 供料系統(tǒng) 由馬達驅(qū)動橡膠輥子 從而將絲料送入成形噴頭 熔融沉積快速成型制造設備 研究熔融沉積制造 FDM 設備工藝的單位主要有美國的Stratasys公司 MedModeler公司以及國內(nèi)的清華大學等 Stratasys公司的SLS技術在國際市場上所占比例最大 ScottCrump在1988年提出了熔融沉積 FDM 的思想 并于1991年開發(fā)了第一臺商業(yè)機型Stratasys公司于1993年開發(fā)出第一FDM1650 臺面為250mm 250mm 250mm 機型 Stratasys公司的FDM 1650機型 Stratasys公司的FDM Quantum機型 Stratasys公司又先后推出了FDM FDM 和FDM 機型 其中FDM 的臺面達 mm mm mm 引人注目的是 年Stratasys公司推出的FDM Quantum機型 最大成型體積為 mm mm mm 如圖所示 由于采用了擠出頭磁浮定位系統(tǒng) 可在同一時間獨立控制兩個擠出頭 因此其成型速度為過去的 倍 Stratasys公司的FDM GenisysXs機型 Stratasys公司 年與MedModeler公司合作開發(fā)了專用于一些醫(yī)院和醫(yī)學研究單位的MedModeler機型 使用ABS材料 并于 年推出可使用聚脂熱塑性塑料的Genisys型改進機型GenisysXs 其成體積達 mm mm mm Stratsys公司FDM成型機簡介 RP系列Dimension系列 RP系列FDM快速成型機 RP系列FDM快速成型機是非常高性價比的快速成型機 所成型的材料是ABS 適用于各類工件的外觀測試和裝配測試 設備價格非常低廉 材料成本非常便宜 很適合對價格關注的用戶 同時設備有配套的教學軟件和模擬軟件 特別適合高校使用 優(yōu)點 塑料材料 材料強度好 設備價格非常低廉 材料成本非常便宜 很適合對價格關注的用戶 適用于企業(yè)用戶及高校教學機構(gòu) RP 460FDM快速成型機 設備參數(shù)型號RP460成型件最大尺寸 mm400 400 450成型件精度 mm 0 2驅(qū)動系統(tǒng)X與Y軸 伺服電機通過精密滾珠絲杠驅(qū)動 精密直線導軌導向Z軸 步進電機通過精密滾珠絲杠驅(qū)動 精密直線導軌導向R軸 步進電機直接驅(qū)動溫控系統(tǒng)實時測溫控制控制軟件RP控制軟件外部計算機要求普通PC機文件輸入格式STL格式成型材料直徑4mm的塑料絲電源220V50Hz 最大電流6A環(huán)境要求辦公室環(huán)境 RP 460 特點 塑料材料 材料抗沖擊性好 缺點是運行成本非常高 中大型加工尺寸設備價格高 做精細工件能力弱 適用于企業(yè)用戶及科研要求的高校研究機構(gòu) 不適合高校教學機構(gòu) DimensionFDM快速成型機 DimensionSST1200ESFDM快速成型機 全新的SST es系列于 年 月在美國發(fā)布 該機型由原先的BST 升級而成 BST es系列采用了Dimension系列產(chǎn)品中最高端的Elite所使用的ABSPlus為耗材 噴頭 程控和電子系統(tǒng)較原來有了重大改進 所制作出的模型強度更高 已經(jīng)基本可以達到注塑模型件的水平 設備參數(shù)系統(tǒng)尺寸 x x mm電源支持 V Hz Amin 建議使用 A V Hz Amin 建議使用 A 環(huán)境溫度 空氣濕度 網(wǎng)絡接口 M自適應網(wǎng)絡RJ 接口隨機配件 DimensionSST es專用工具包ABSPlus專用模型料BST專用支撐料CatalystEX模型分析計算軟件 打印設備 3D打印巨頭Stratasys于2008年在納斯達克上市 Mojo個人3D打印機 Mojo是美國Stratasys公司最新推出的產(chǎn)品 發(fā)布于2012年5月8日 全球統(tǒng)一發(fā)布 仍然是ABS材料 水溶性支撐 只是成型尺寸更小 價格更低 更適合個人或家庭及工作室使用 配合WaveWash55后處理系統(tǒng) 完美的辦公室環(huán)境搭配 成型尺寸為12 7x12 7x12 7cm 層厚0 17mm Uprint桌面3D打印機 uPrintSE三維打印機以Stratasys專利技術FDM 熔融沉積成型 為動力 成千上萬的設計工程師用它來測試他們的設計 它非常先進和強大 穩(wěn)定的建模平臺與CAD軟件有著天衣無縫的合作 這就是其它三維打印機無法與之相提并論的原因 更厲害的是 您是選擇出示平面圖呢 還是一個人人可拿在手里欣賞的三維實物模型呢 經(jīng)過每一次設計的迭代 uPrintSE將您的創(chuàng)意變成堅固的功能模型進行協(xié)作和測試 Dimension3D打印機 Dimension是Stratasys Inc 的一個事業(yè)部 是一家領先的 D打印 快速建模和直接數(shù)字制造系統(tǒng)生產(chǎn)商 其產(chǎn)品供應汽車 航空 工業(yè) 娛樂 電子 醫(yī)療等Dimension系統(tǒng)使設計工程師能夠利用無需后化學處理 特殊通風或設施修改的辦公室內(nèi)RP系統(tǒng) 通過他們的工作站或網(wǎng)絡將高性能工程材料制成結(jié)構(gòu)高度復雜的模型 Fortus工業(yè)級3D打印機 Fortus3D產(chǎn)品系統(tǒng)可使用高性能的熱塑性塑料制作最精確和最不易變形的快速原型件及真正的產(chǎn)品級零件 同時提供最大的成型尺寸和最快的成型速度 由于使用了最可靠的技術 最大的成型空間及比任何加材料系統(tǒng)都快的速度 Fortus提供超乎想象的功能和能力 即便使用相同的材料 Fortus3D產(chǎn)品級系統(tǒng)制作出的零件強度比使用STRATASYS的3D立體打印機制作出的零件的強度要高30 300 Fortus的高級技術使制作出產(chǎn)品的機械性能更精確 穩(wěn)定和耐用 國內(nèi)FDM設備 國內(nèi)清華大學研制的融入擠壓沉積成型 MeltedExtrusionModeling MEM 也有其獨特的特點 MEM機型重于特殊的噴嘴和設備的開發(fā) 成卷軸狀的絲質(zhì)原材料是通過加熱噴頭擠出 原型在一個垂直上下游動的底座上逐層制造 MEM機型 采用先進的噴嘴設計 包括絲質(zhì)材料加熱 擠出 輸入和控制 起停補償和超前控制 保證了熔化材料的堆積精度 采用了先進的 獨特的懸掛式裝置 因而機床具有良好的吸振性能 掃描精度也大大提高 性能可靠 穩(wěn)定性好 由于未采用激光 運行費用在所有的RP設備中是較低的 該設備無噪音 對環(huán)境無污染 熔融沉積快速成型技術的應用 FDM快速成型技術已被廣泛應用于汽車 機械 航空航天 家電 通訊 電子 建筑 醫(yī)學 玩具等產(chǎn)品的設計開發(fā)過程 如產(chǎn)品外觀評估 方案選擇 裝配檢查 功能測試 用戶看樣訂貨 塑料件開模前校驗設計以及少量產(chǎn)品制造等 也應用于政府 大學及研究所等機構(gòu) 用傳統(tǒng)方法須幾個星期 幾個月才能制造的復雜產(chǎn)品原型 用FDM成型法無需任何刀具和模具 瞬間便可完成 FDM在Mizunos公司的應用 Mizuno是世界上最大的綜合性體育用品制造公司 1997年1月 Mizuno美國公司開發(fā)一套新的高爾夫球桿 通常需要13個月的時間 FDM的應用大大縮短了這個過程 設計出的新高爾夫球頭用FDM制作后 可以迅速地得到反饋意見并進行修改 大大加快了造型階段的設計驗證 一旦設計定型 FDM最后制造出的ABS原型就可以作為加工基準在CNC機床上進行鋼制母模的加工 新的高爾夫球桿整個開發(fā)周期在7個月內(nèi)就全部完成 縮短了40 的時間 目前 FDM快速原型技術已成為Mizuno美國公司在產(chǎn)品開發(fā)過程中起決定性作用的