(一)主材料(薄层材料)
LOM技术用薄片材料有:纸、金属、陶瓷、塑料薄膜和复合材料。目前,最常用的薄层材料是一种在背面涂布了热熔树脂胶的纸,在每层纸之间,层与层的粘结借助热熔树脂胶。这种纸的成本较低,它在被切割的成型过程中始终保持固态形状,因此其成型制件翘曲变形小,极适合制作中、大型产品或模型。
薄层材料安装在LOM成型设备的一个供料卷筒上,胶面朝下并平整地经过造型用工作台,切割加工完的废料则由位于设备另一边的收料卷筒收卷起来。在纸等薄层材料被切割加工过程中,每铺覆一层纸,热压辊就压过纸的背面,将其粘合在工作台的前一层纸上。此时,激光束沿着事先已设定好的当前层的轮廓进行切割。在模型四周和内腔的纸则被激光束切割成细小的碎片,以便成型制件在后处理时可以方便地去除这些废料。同时,在LOM技术成型过程中,这些碎片又可以对模型的空腔以及悬臂结构起到支撑作用。为了加快成型进程,可以一次同时切割二层或三层薄层材料。
LOM技术成型用薄层材料具有以下性能特点:
1.抗湿性 纸等薄片材料不会因存放时间长而吸水,同时热压过程中不会因水分的损失而造成成型制件变形或粘结不牢。
2.良好的浸润性 薄层材料具有良好的涂胶性能。
3.抗拉强度 薄层材料在加工制作过程中不会被拉断。
4.收缩率小 薄层材料在热压过程中不会因部分水分的损失而导致变形。
5.剥离性能好 在成型制件加工完成后,剥离废料时较容易破坏成型制件的局部外形,因此薄层材料垂直方向上的抗拉强度不会太大。
6.方便后处理 易打磨,且成型制件表面光滑。
7.良好的稳定性 成型制件可长时间保存。
(二)热熔胶
LOM技术大多数都是在成型用薄层材料背面涂有一层热熔胶,薄层材料层与层之间的粘结就是靠这层热熔胶保证的。目前使用的热熔胶种类较多,最常用的为EVA型热熔胶,占全部热熔胶总量的80%左右。(www.daowen.com)
EVA型热熔胶主要由共聚物EVA树脂、蜡类抗氧剂和增黏剂等组成。蜡类抗氧剂是EVA型热熔胶配方中常用的材料之一。加入适量的蜡类,可降低共聚物的熔融黏度,从而缩短固化时间,改善热熔胶的流动性和润湿性,同时又能防止热熔胶出现存放结块或表面发黏等状况。
此外,EVA型热熔胶还添加适量的增黏剂,目的是为了增加薄层材料的表面黏附性以及胶接强度,同时又能改善热熔胶的流动性及扩散性,显著提高胶接面的润湿性和初黏性。
LOM技术成型用薄层材料对热熔胶的基本要求为:
1.良好的热熔冷固性 薄层材料在70~100℃范围内开始熔融,室温下即能固化。
2.物理化学性能稳定 在反复的熔融、固化过程中,保持较好的物理、化学稳定性。
3.良好的涂挂性 熔融状态下与薄层材料具有较好的涂挂性和涂均性。
4.良好的粘结强度 与薄层材料具有足够的粘结强度。
5.良好分离性能 成型制件与废料之间的分离性要好。
(三)涂布工艺
LOM成型用涂布工艺包括两方面:涂布厚度和涂布形状。
涂布厚度是指在纸等薄层材料上涂热熔胶的厚度,其选取的原则是,在保证层与层之间可靠粘结的情况下,尽可能将其厚度设定为最小值,以免成型制件在加工完毕后会出现变形、溢胶和错位等现象。
涂布形状是指采用的两种涂布方式,即均匀式涂布与非均匀涂布。均匀式涂布是采用狭缝刮板进行涂布;非均匀涂布的方式则有多种形状,如颗粒式、条纹式等,最大优点是可以减小成型制件的应力集中,缺点是此涂布设备价格较昂贵。
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