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支撐設計對效率的影響

來源:杰呈3D打印 發布時間:2018/7/18 17:05:58 瀏覽次數:985
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光固化快速成型是將液態的光敏樹脂在激光或紫外光的照射下轉變為固態的零件。零件的加工制造過程,伴隨著原材料物質形態的改變,由液態轉變成了固態。這樣特殊的工藝過程決定了光固化快速成型制造零件時必須對其添加支撐,否則零件無法順利加工成型。事實上光固化快速成型中的支撐就相當于機械加工過程中的工裝夾具,它可以防止零件在加工過程中因光敏樹脂固化收縮變形而引起的制作失敗,保持原型在制作過程中的穩定性,保證原型在制作時相對于加工系統的精確定位。

支撐同樣是由光敏樹脂構成,在光固化快速成型中對支撐的制作和對零件的制作沒有太大的差別,它們都是使用的同一種原材料,區別僅在于掃描方式和掃描速度的不同,因而式2-3也可以直接套用在對于支撐成型時間的計算上。支撐是功能性部件,沒有精度要求,所以支撐的分層厚度都與當前高度上零件的分層厚度相同,因而分層數目不是由支撐所決定的,即支撐的層間等待時間之和也是由零件的分層數目決定;但新生成的支撐需要掃描固化,相當于變相增加了零件的體積,即增加了掃描固化時間。因此,雖說支撐對于光固化快速成型必不可少,但科學的設計、合理的布置,同樣能減少新生成的支撐體積,從而提高光固化成型效率。

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減少支撐的生成體積可以從兩方面入手,一是研發更先進的支撐添加區域識別技術,二是設計更合理的支撐結構。目前支撐添加區域識別方式大體可以歸為三種形式,整體支撐、向下特征整體支撐和局部支撐。在相詞支撐結構情況下局部支撐所生成的支撐體積最小。支撐結構分為薄壁支撐、點狀支撐、線狀支撐、樹狀支撐、十字支撐以及多肋板支撐等。合理使用支撐結構也能減少支撐的體積,從而提高成型效率。如圖2-10所示,對一懸吊邊只需添加一道肋板支撐即可滿足加工條件,而不必在剩余傾斜面添加支撐或采用結構更為復雜的支撐。


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