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3d动态聚焦激光打标机(3d打印激光加工)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-04 22:55   点击:211  编辑:admin   手机版

1. 3d打印激光加工

1、FDM:熔融沉积快速成型,关键材料ABS和PLA。

熔融挤出成型(FDM)工艺的材料通常是热塑性材料,如蜡、ABS、PC、尼龙等,以丝状送料。材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面线条和填充轨迹运动,并且将熔化的材料挤出,材料快速固化,并与周边的材料粘合。每一个层片都是在上一层上沉积而成,上一层对当前层具有定位和支撑的功效。

2、SLA:光固化成型,关键材料光敏树脂。

光固化成形是最开始出现的快速成形工艺。其原理是根据液态光敏树脂的光聚合原理工作的。这类液态材料在相应波长(x=325nm)和强度(w=30mw)的紫外光的直射下会快速发生光聚合反应,分子量大幅度增加,材料也就从液态转化成固态。

光固化成型是目前探讨得最多的方式,也是技术上极其成熟的方式。通常层厚在0.1到0.15mm,成形的零件精度较高。

3、3DP:三维粉末粘合,关键材料粉末材料,如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末。

三维印刷(3DP)工艺是美国麻省理工学院EmanualSachs等人研制的。E.M.Sachs于1989年申请了3DP(Three-DimensionalPrinting)专利,该专利是非成形材料微滴喷射成形范畴的关键专利之一。3DP工艺与SLS工艺类似,选用粉末材料成形,如陶瓷粉末,金属粉末。

4、SLS:选择性激光煅烧,关键材料粉末材料。

SLS工艺又称之为选择性激光煅烧,由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R.Dechard于1989年研制成功。SLS工艺是运用粉末状材料成形的。

将材料粉末铺洒在已成形零件的上表层,并刮平;用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面;材料粉末在高强度的激光直射下被煅烧在一块,获得零件的截面,并与下边已成形的部分粘合;当一层截面煅烧完后,铺上新的一层材料粉末,选择地煅烧下层截面。

5、LOM:分成实体制造,关键材料纸、金属膜、塑料薄膜。

LOM工艺称之为分层实体制造,由美国Helisys公司的MichaelFeygin于1986年研制成功。该公司已推行LOM-1050和LOM-2030两种型号成形机。LOM工艺选用薄片材料,如纸、塑料薄膜等。片材表层事前涂覆上一层热熔胶。

6、PCM:无模铸型制造技术

无模铸型制造技术(PCM,Patternless Casting Manufacturing)是由清华大学激光快速成形中心开发研制。该将快速成形技术应用到传统的树脂砂铸造工艺中来。首先从零件CAD模型得到铸型CAD模型。由铸型CAD模型的STL文件分层,得到截面轮廓信息,再以层面信息产生控制信息。

2. 3d打印机 激光雕刻

传统2D激光打标采用的是后聚焦方式,一般只能在指定范围内进行平面打标。

新型3D激光打标机的问世解决了2D激光打标机长期以来这一固有的缺陷,3D激光打标机采用先进的前聚集方式,多出了动态聚焦座,这采取光原理学,类像蜡烛成像的工作原理,通过软件控制和移动动态聚焦镜,在激光被聚焦前进行可变扩束,以此改变激光束的焦距来实现对高低不同物体的准确表面聚焦加工。

3. 3d打印激光加工实训总结

所有的金属材料在室温对红外波能量有很高的反射率,但发射处于远红外波段10.6um光束的CO2激光器还是成功的应用于许多金属激光切割实践。

金属对10.6um激光束的起始吸收率只有0.5%~10%,但是,当具有功率密度超过106w/cm2的聚焦激光束照射到金属表面时,却能在微秒级的时间内很快使表面开始熔化。处于熔融态的大多数金属的吸收率急剧上升,一般可提高60%~80%。

1.钛及合金。

纯钛能很好耦合聚焦激光束转化的热能,辅助气体采用氧时化学反应激烈,切割速度较快,但易在切边生成氧化层,不小心还会引起过烧。为稳妥起见,采用空气作为辅助气体比较好,以确保切割质量。

飞机制造业常用的钛合金激光切割质量较好,虽然切缝底部会有少许粘渣,但很容易清除。

2.镍合金。

镍基合金也称超级合金,品种很多。其中大多数都可实施氧化熔化切割。

3.碳钢。

现代激光切割机可以切割碳钢板的最大厚度可达20MM,利用氧化熔化切割机制切割碳钢的切缝可控制在满意的宽度范围,对薄板其切缝可窄至0.1MM左右。

4.不锈钢。

激光切割对利用不锈钢薄板作为主构件的制造业来说是个有效的加工工具。在严格控制激光切割过程中的热输入措施下,可以限制切边热影响区变得很小,从而很有效的保持此类材料的良好耐腐蚀性。

5.合金钢。

大多数合金结构钢和合金工具钢都能用激光切割方法获得良好的切边质量。即使是一些高强度材料,只要工艺参数控制得当,可获得平直、无粘渣切边。不过,对于含钨的高速工具钢和热模钢,激光切割机加工时会有熔蚀和粘渣现象发生。

6.铝及合金。

铝切割属于熔化激光切割机制,所用辅助气体主要用于从切割区吹走熔融产物,通常可获得较好的切面质量。对某些铝合金来说,要注意预防切缝表面晶间微裂缝产生。

7.铜及合金。

纯铜(紫铜)由于太高的反射率,基本上不能用CO2激光束切割。黄铜(铜合金)使用较高激光功率,辅助气体采用空气或氧,可以对较薄的板材进行切割

4. 3d打印激光加工对身体有危害吗

优势一:高精准致密度

口腔新科技金属3D智能打印钴铬烤瓷牙在万倍电镜下显示其表面呈纳米结构,光洁致密,金属离子析出低于1ug/c㎡,避免人工操作误差,就位精确度高;

且所用钴铬合金材质相比镍铬合金,稳定性更好、耐腐蚀性更强,不含有对人体有害的镍元素,长期置于口腔的唾液环境内更安全健康。

优势二:高金瓷结合力

金属3D智能打印激光熔铸钴铬烤瓷的金瓷结合力比普通铸造产品高1.25倍,从25Mpa 提高到35-45Mpa,崩瓷、裂瓷的可能性大大降低,使用寿命更长。

优势三:高纯度 无污染金属3D智能打印所用材料为纯钴铬金属粉末,且其有不可回收的特质,每一颗钴铬烤瓷内冠,均采用高性能金属3D打印粉末材料层层熔融而成,100%无污染。

优势四:生物相容性好

5. 激光雕刻3D打印

3D打印作为“工业4.0”时代制造业的代表性颠覆性技术,把数字化、智能化制造与材料科学相结合,其高效、智能、迅速的优势影响人们的生活方式,涉及航天航空、工业制造、建筑设计、生物医疗等领域,以不同方式极大推动各行各业发展。

  而激光雕刻机,能提高雕刻的效率,使被雕刻处的表面光滑、圆润,迅速地降低被雕刻的非金属材料的温度,减少被雕刻物的形变和内应力;可广泛地用于对各种非金属材料进行精细雕刻的领域。

6. 3d打印激光加工实验报告

激光快速成型需要用高功率的激光照射试件表面,融化金属粉末,形成液态的熔池,然后移动激光束,熔化前方的粉末而让后方的金属液冷却凝固。周边需要有送粉装臵、惰性气体保护、喷头控制等来配套。

金属材料的3D打印制造技术之所以难度大,是因为金属的熔点比较高,涉及到了金属的固液相变、表面扩散以及热传导等多种物理过程。需要考虑的问题还包括,生成的晶体组织是否良好、整个试件是否均匀、内部杂质和孔隙的大小等等。另外,快速的加热和冷却还将引起试件内较大的残余应力。

为了解决这些问题,一般需要在多种制造参数配合,例如激光的功率和能量分布、激光聚焦点的移动速度和路径、加料速度、保护气压、外部温度等等。在所有金属合金中,钛合金尤其受到重视。因为钛合金密度低、强度高、耐腐蚀、熔点高,所以是理想的航天航空材料。但是由于钛合金硬而且脆,所以不宜用切割和铸造的方式来成型。

反而是由于它导热率低,在加热时热量不会发散引起局部变形,比较适合利用激光快速成型技术。最后,钛合金材料价格高,利用3D打印技术能够在减轻飞行器重量的同时节省原材料的成本。

7. 3d打印激光加工原理

光敏3d打印机主要以光敏树脂为原材料,其原理是利用液体光敏树脂在紫外激光束的照射下迅速固化的特性。光敏树脂一般为液体,在一定波长的紫外光(250nm~400nm)照射下立即引起聚合反应,完成固化。

光敏树脂3d打印机通过特定波长和强度的紫外光将焦点放在光固化材料的表面,从点到线,从线到面的顺序凝固,完成一个截面的绘制作业。这样重叠,完成三维实体印刷。

具体的印刷流程:

1.在树脂槽中充满液态光敏树脂,升降工作台处于液面下一个截面层的厚度,焦点的激光束在计算机控制下沿液面扫描,被扫描的地区树脂固化,得到该截面的树脂薄片

2.升降工作台降低一层厚距离,液体树脂再次暴露在光线下,再次扫描固化,重复到整个产品成型为止

3、升降台升出液体树脂表面,取出工件,进行相关后处理,通过强光、电镀、喷漆或着色等处理获得所需的最终产品。

需要注意的是,光敏树脂材料的粘度大,流动性差,各层照射固化后,液面难以在短时间内迅速流平。因此,大多数光敏树脂3d打印机都有刮板部件,每次打印台下降都可以用刮板切割,使树脂均匀地涂在下一层。

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