快速成型方法比较

第四次作业

姓名：张雅倩学号：U201311053班级：材卓1301班

一、增材制造（3D 打印）技术中的SLA（或者SL）、SLS、SLM、FDM、3DP、LOM 各是什么含

意？各是什么成形方法？各有什么特点？都用的什么共性技术？

解：

名称含意成形方法

SLA/SL 立体光刻成形（光固化成形）利用光能的化学和热作用使液态树脂材料产生变化的原理，对液态树脂进行有选择的固化，在不接触的情况下逐层制造出所需的三维实体原型。

SLS 选择性激光烧结激光束在计算机的控制下，按照截面轮廓的信息，对制件的实心部分所在粉末进行扫描，使粉末升温，粉末颗粒交界处熔化相互粘结，逐步得到各层轮廓。一层成形后工作台下降一截面层高度，进行下一层的铺料和烧结。循环最终形成三维工件。

SLM 选择性激光熔化在高激光能量密度作用下，金属粉末完全熔化，经散后冷却后凝固，层层累积成型出三维实体原型。

FDM 熔丝沉积制造丝状热塑性塑料由供丝机构送至喷头，并在喷头中加热至熔融态，然后被有选择性地涂敷在工作台上，快速冷却后形成加工工件截面轮廓。一层成形后工作台下降一截面层高度，喷头再进行下一层涂覆，循环最终形成三维产品。

3DP 三维印刷上一层粘结完毕后，成型缸下降一个距离，供粉缸上升一高度，推出若干粉末，并被铺粉辊推到成型缸，铺平并被压实。喷头在计算机控制下，按下一建造截面的成形数据有选择地喷射粘结剂建造层面。铺粉辊铺粉时多余的粉末被集粉装置收集。如此周而复始地送粉、铺粉和喷射粘结剂，最终完成一个三维粉体的粘结。

LOM 分层实体制造（纸叠层成形）将单面涂有热熔胶的纸通过加热辊加压粘结在一起，此时位于其上方的激光器按照分层CAD模型所获得的数据，将一层纸切割成所制零件的内外轮廓，然后新的一层再叠加在上面，通过热压装置将下面的已切割层粘合在一起，激光束再次进行切割。切割时工作台连续下降。切割掉的纸片仍留在原处，起支撑和固定作用。纸片的一般厚度为0.07～0.1mm。

共性技术增材制造、快速成型、逐层或逐点堆积出制件

名称

特点

成型材料成型手段优点缺点

SLA/ SL 液态光敏树

脂

紫外光扫描/

遮光掩模方式

尺寸精度高；表面质量好；可制

作结构复杂的模型；可直接制作

面向熔模精密铸造的具有中空

结构的消失型

尺寸稳定性差；需设计支撑结

构；设备运转及维护成本高；可

用材料种类少；液态树脂有气味

和毒性，需避光保护；性能不如

常用的工程塑料

SLS 石蜡、塑料、

金属、陶瓷

粉末

激光烧结

可采用多种材料；材料利用率

高；无需支撑结构；过程与零件

的复杂程度无关，制件强度高；

能生产较硬的模具

原型结构疏松、多孔，有内应力，

制作易变性；生成陶瓷、金属制

件的后处理较难；需预热和冷

却；成型表面粗糙多孔，受粉末

颗粒大小及激光光斑限制；成型

过程产生有毒气体及粉尘

SLM 塑料、金属、

陶瓷粉末

激光熔化

直接成型出接近完全致密度的

金属零件，只需简单后处理；适

合成型各种复杂形状的工件；尺

寸精度较高，表面质量较好；可

供选择的金属粉末范围较广

设备十分昂贵，工作效率低；制

件翘曲变形大，无法直接制作大

尺寸零件，只能制作一些尺寸较

小的工件

FDM 石蜡、塑料

丝

喷头涂敷

成本低；采用水溶性支撑材料，

去除支架结构简单；原材料为卷

料，易搬运和更换；原材料在成

型过程中无化学变化，制件翘曲

变形小；用蜡成型的原型零件可

直接用于熔模铸造

原型表面有明显条纹；沿成型轴

垂直方向强度较高；需支撑结

构；成型时间长；原材料价格昂

贵

3DP 塑料、金属、

陶瓷粉末

喷头喷射粘结

剂

成型速度快，成型材料价格低，

适合桌面级快速成型设备；粘结

剂中添加颜料可制作彩色原型；

不需支撑结构

强度较低，只能做概念性模型

LOM 纸、塑料、

金属薄膜

激光切割

成型速度较快；原型精度高，不

易翘曲；不需支撑结构；可进行

切削加工；废料易剥离，无需后

固化处理；可制作尺寸大的原

型；原材料价格便宜

不能直接制作塑料原型；原型的

抗拉强度和弹性不够好；原型易

吸湿膨胀；表面有台阶纹理，成

型后需打磨

二、在进行增材制造（3D 打印）前，需要进行哪些数据处理？

答：数据处理分为两个主要部分：模型截面二维数据的生成和加工路径的生成。

具体流程如下图：

三、STL 格式文件是什么？

答：STL(STereo Lithography的缩写)文件是一种3D模型文件格式，STL文件标准是由3D SYSTEM 公司于1988 年制定的一个接口协议，由33个CAD软件公司共同制定。

这种文件格式类似于有限元的网格划分，将物体表面划分为很多个小三角形，划分方法依赖于用户所要求的精度。该文件有二进制和文本格式两种。在文件中保存有三角形小平面的矢量信息，用于表达物体的内外指向，每个小平面必须有一个单位矢量从实体内指向外。“右手规则”用于规定的内腔，它确定每个小平面顶点的次序，检查法矢的指向。