理论教育 LOM技术设备及研究机构概述

LOM技术设备及研究机构概述

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前,研究LOM工艺与技术的机构,国外主要有美国Helisys公司、日本Kira公司、瑞典Sparx公司、新加坡Kinergy精技机电有限公司;国内有清华大学、华中科技大学以及北京殷华激光快速成型与模具技术公司、上海富奇凡机电科技公司等。典型LOM设备的主要技术参数见表3-8。(二)国内各大学机型在国内,山东大学、华中科技大学各自生产了LOM技术用HRP-Ⅲ型快速成型设备,如图3-13、图3-14所示。

LOM技术设备及研究机构概述

目前,研究LOM工艺与技术的机构,国外主要有美国Helisys公司、日本Kira公司、瑞典Sparx公司、新加坡Kinergy精技机电有限公司;国内有清华大学华中科技大学以及北京殷华激光快速成型与模具技术公司、上海富奇凡机电科技公司等。早在1992年,Helisys公司就推出了LOM-1015机型,1996年又推出了LOM-2030H机型。典型LOM设备的主要技术参数见表3-8。

表3-8 典型LOM设备的主要技术参数

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(一)美国Helisys公司的典型机型

图3-12所示为Helisys公司的典型机型2030H成型设备,其最大加工范围为810mm×555mm×500mm,其成型时间比早期生产的设备缩短了约30%。

在LOM技术用材料的开发上,Helisys公司除了早期生产的LPHPH、LPS和LPF三个系列纸材品种以外,近期还开发出了塑料复合材料品种。

(二)国内各大学机型

在国内,山东大学、华中科技大学各自生产了LOM技术用HRP-Ⅲ型快速成型设备,如图3-13、图3-14所示。此型号设备的特点是柔性高、制件精度高、几何尺寸稳定性好、成型速率高、薄层材料成本低且成型制件便宜,适合制作具有较大外形尺寸的成型制件,可广泛用于产品零件的结构评估、零部件的装配检验等方面。

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图3-12 Helisys公司的2030H成型设备

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图3-13 山东大学的HRP-Ⅲ型

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图3-14 华中科技大学的HRP-Ⅲ型

近期,清华大学研发出了LOM技术用成型设备SSM-500与SSM-1600两种机型。其中SSM-1600机型是目前世界上最大的LOM快速成型设备,可成型产品零件的最大尺寸为1600mm×800mm×700mm,适用于制造特大规格尺寸的原型制件。该设备的显著特点是:大尺寸、高精度、高效率和高可靠性。若该设备与精密铸造技术相结合,可生产制造出大型的模具。其主要的技术特点是:

(1)具有先进的加工方式(国家专利)。

(2)具有快速的板式热压装置(国家专利)。

(3)采用无张力快速供纸技术(国家专利)。

(4)机床床身由高稳定性铸铁加工制作。

(5)具有高精度、高可靠性的运动及控制系统。

(6)具有高性能的激光及光学系统。(www.daowen.com)

(三)日本Kira公司的典型机型

近年来,日本Kira公司生产出了PLT系列薄层材料成型设备,其基本原理如图3-15所示。它与之前介绍的各种LOM技术不同之处在于,它不采用涂覆热熔胶的纸类材料,而是利用复印机在一张张的复印纸上印出被加工件的截面轮廓;然后,这些带有轮廓图形的纸在送料机构的带动下被翻面,使得有复印粉的一面朝下,并按顺序送至工作台面上;紧接着,工作台上升至贴近加热板,使复印粉熔融;随后,带轮廓图形的纸一层层地粘在工作台上;最后,工作台下降,受控于平板式绘图机的指形切刀沿轮廓线进行切割,最终得到一层层的截面轮廓。

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图3-15 Kira公司PLT系列成型设备基本原理图

1—加热板 2—由绘图装置控制的切刀 3—工件 4—工作台 5—送料机构 6—复印机

(四)韩国理工学院的典型机型

图3-16所示为韩国理工学院研发的LOM技术送料机构原理图。

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图3-16 韩国理工学院研发的LOM技术的送料机构原理图

1—原料辊 2—废料辊

韩国理工学院研发的LOM技术的最大特点是成型制件在成型后,废料极易去除。其具体的工艺过程如图3-17所示,具体内容如下:

(1)如图3-17a所示,第一次切割时,在成型材料上切割出废料区的周边形状。

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图3-17 韩国理工学院的LOM工艺过程

(2)如图3-17b所示,将带孔的成型材料送至已成型的薄层材料上,同时将带有废料的背衬纸与成型材料分离。

(3)如图3-17c所示,工作台上升。

(4)如图3-17d所示,将成型材料粘在已成型的薄层材料上。

(5)第二次切割时切割工件各层轮廓的边界如图3-17e所示。

(6)工作台下降,如图3-17f所示。

如此循环往复,重复上述6个过程,直到成型制件加工制作完毕。当成型过程完成之后,大部分废料几乎都已被分离,仅仅剩下支撑结构和连接孤立轮廓的小部位需剥离。因此,此工艺可以大大节省剥离废料的时间。

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