基于LOM技术薄木激光成型机理与实验研究
发布时间：2021-08-14 02:40
快速成型技术作为一种工业革命的重要标志,打破了传统成型技术的局限,广泛的应用于人类的衣食住行、航空航天、高端武器以及医疗设备中。分层实体制造技术（LOM）作为一种快速成型技术,因为其具有生产周期短、成型零件精度高以及原料价格低廉等优点,受到了全球制造业和科研机构的高度重视,在各行各业中取得了迅猛的发展。但是在木材加工领域的应用中还存在诸多问题。本文旨在以微米薄木作为LOM工艺的原材料,对其成型机理进行研究,以期为木制品成型领域提供新的加工思路。对国内外现状分析,研究现有LOM工艺,找出当下工序存在的缺点,对其加工工序进行调整,结合LOM工艺,对相关加工设备的机构组成和工作原理进行阐述。以期改善成型零件表面局部碳化现象,解决由于激光切割区热熔胶提前固化而引起的胶合强度不足的问题,提升成型零件的表面质量和力学性能。借助实验,对LOM工艺过程中影响成型件质量的工艺参数进行探索。利用CO2激光器对微米薄木进行切割,在光学数码显微镜下对薄木的切缝质量进行观测,探索在激光切割中影响切缝质量的相关因素。采用SPSS软件对实验数据进行因子实验设计,结合方差分析方法,进一步确定激光切割功率、进给速度以及...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１我国快速成型技术成果展示??ＬＯＭ?（Ｌａｍｉｎａｔｅｄ?Ｏｂｊｅｃｔ?Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）技术是快速成型技术中分层实体制选技术??
性固化成型技术，是最早实际应用的快速成型技??术。经过多年的发展，现在广泛应用于制造多种模具、模型。其商品化发展使我国型腔??的传统制造经历了一场革命１？２５１，打破了我国先有模具后有零件的老观念，将其升级为??先有零件后有模具的形式。ＳＬＡ工艺的主要加工原理如下１－２图所示：??氦－镉激光器?｜??光固化树脂??Ｉ—ｊ?升降台一１?ｉ??刮板?＾??液体表面一１?—＊??１１?Ｉ?１?［Ｊ??零件一—？?＿?＿??Ｉ???（Ｉ??＊?Ｉ??????图１－２?ＳＬＡ技术工作原理图??ＳＬＡ技术成型装置主耍由树脂梢、可升降工作台、激光器以及刮板等４部分装置组??成。在成型零件过程中其：丨：作原理：在计算机的控制下，聚焦之后的激光束沿着液面对??树脂进行固化，使树脂形成…层薄片，然后升降工作台装置下降一个层厚的距离，重复??以上工作流程，再次进行扫描固化，直至整个产品完全成型，最后由可升降台装置将成??型零件托出液面并取出，在进行喷漆、电镀以及着色等相关后处理，形成所需要的Ｍ终??产品。大部分ＳＬＡ设备配有刮板装置，实现树脂液面在短时间内快速平整，使均匀??快速的涂覆在下一层上，弥补树脂材料本身具有粘度大，流动性差的缺点，大大的提高??了加工效率以及成型质量。??ＳＬＳ工艺可以成型镂空结构、空心结构等任何几何结构复杂的结构。其成型材料主??要以粉末的形式呈现【２６－２８１。例如，塑料粉末、金属粉末以及复合材枓粉末等。在ＳＬＳ成??型过程中未经过激光烧结的粉末可以再次利用，节省原材料。同时在ＳＬＳ成型过程中不??需要任何支撑结构，成型设备简单。基于以上优点，ＳＬＳ工艺几乎可以应用于各行各业??
?１绪论???材料丝??从动辊?＃?？?主动辊??导向套■■??＿??＿＿＿?喷头??图１－４?ＦＤＭ技术工作原理图??ＬＯＭ技术，又称作分层实体制造技术，主要由涂胶、激光切割，热压和落料４个??工序组成。在加工过程中，在计算机的控制下，激光切割系统根据分层信息扫描加工二??维界面的轮廓部分，区别于其他快速成型技术需扫描整个零件的二维界面，因此ＬＯＭ??技术能够保持原材料的特有性质，故得到广泛的应用，其主要工作原理如图卜５所示：??＿?反射镜??＼?ｑ?＾激光束??激光器’?Ｕ移动光学镜头??热压辊＼＾?当前层??Ｚ加工样件??成料??川川－厂??■?－‘己二??升降台废料卷??图１－５?ＬＯＭ技术工作原理图??ＬＯＭ整个工艺主要由进料装置、激光切割装置，涂胶和落料４部分纟Ｕ成。在计算??机的控制下，原料通过进料装置进行上料，激光束按照截面的轮廓数据对当前纸层进行??扫描切割，完成当前轮廓的成型，截面轮廓加工完毕后，进料装置将ｔ刀割后的工件轮廓??运送至涂胶装置。涂胶装置的作用是将热熔胶均匀地涂抹在工件二维轮廓的底部，涂胶??完成后的截面轮廓运送到热压机工位，在热压机的高温压板的作用下使每层薄木之间的??截面轮廓紧密粘接，非轮廓部分被回收。每热压一层工件轮廓后，落料机构下降一层片??材厚度的高度，对于非轮廓部分切成网格状，通过落料机构对其进行清理。反复迭代上??－５?－??
本文编号：3341605
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１我国快速成型技术成果展示??ＬＯＭ?（Ｌａｍｉｎａｔｅｄ?Ｏｂｊｅｃｔ?Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）技术是快速成型技术中分层实体制选技术??
性固化成型技术，是最早实际应用的快速成型技??术。经过多年的发展，现在广泛应用于制造多种模具、模型。其商品化发展使我国型腔??的传统制造经历了一场革命１？２５１，打破了我国先有模具后有零件的老观念，将其升级为??先有零件后有模具的形式。ＳＬＡ工艺的主要加工原理如下１－２图所示：??氦－镉激光器?｜??光固化树脂??Ｉ—ｊ?升降台一１?ｉ??刮板?＾??液体表面一１?—＊??１１?Ｉ?１?［Ｊ??零件一—？?＿?＿??Ｉ???（Ｉ??＊?Ｉ??????图１－２?ＳＬＡ技术工作原理图??ＳＬＡ技术成型装置主耍由树脂梢、可升降工作台、激光器以及刮板等４部分装置组??成。在成型零件过程中其：丨：作原理：在计算机的控制下，聚焦之后的激光束沿着液面对??树脂进行固化，使树脂形成…层薄片，然后升降工作台装置下降一个层厚的距离，重复??以上工作流程，再次进行扫描固化，直至整个产品完全成型，最后由可升降台装置将成??型零件托出液面并取出，在进行喷漆、电镀以及着色等相关后处理，形成所需要的Ｍ终??产品。大部分ＳＬＡ设备配有刮板装置，实现树脂液面在短时间内快速平整，使均匀??快速的涂覆在下一层上，弥补树脂材料本身具有粘度大，流动性差的缺点，大大的提高??了加工效率以及成型质量。??ＳＬＳ工艺可以成型镂空结构、空心结构等任何几何结构复杂的结构。其成型材料主??要以粉末的形式呈现【２６－２８１。例如，塑料粉末、金属粉末以及复合材枓粉末等。在ＳＬＳ成??型过程中未经过激光烧结的粉末可以再次利用，节省原材料。同时在ＳＬＳ成型过程中不??需要任何支撑结构，成型设备简单。基于以上优点，ＳＬＳ工艺几乎可以应用于各行各业??
?１绪论???材料丝??从动辊?＃?？?主动辊??导向套■■??＿??＿＿＿?喷头??图１－４?ＦＤＭ技术工作原理图??ＬＯＭ技术，又称作分层实体制造技术，主要由涂胶、激光切割，热压和落料４个??工序组成。在加工过程中，在计算机的控制下，激光切割系统根据分层信息扫描加工二??维界面的轮廓部分，区别于其他快速成型技术需扫描整个零件的二维界面，因此ＬＯＭ??技术能够保持原材料的特有性质，故得到广泛的应用，其主要工作原理如图卜５所示：??＿?反射镜??＼?ｑ?＾激光束??激光器’?Ｕ移动光学镜头??热压辊＼＾?当前层??Ｚ加工样件??成料??川川－厂??■?－‘己二??升降台废料卷??图１－５?ＬＯＭ技术工作原理图??ＬＯＭ整个工艺主要由进料装置、激光切割装置，涂胶和落料４部分纟Ｕ成。在计算??机的控制下，原料通过进料装置进行上料，激光束按照截面的轮廓数据对当前纸层进行??扫描切割，完成当前轮廓的成型，截面轮廓加工完毕后，进料装置将ｔ刀割后的工件轮廓??运送至涂胶装置。涂胶装置的作用是将热熔胶均匀地涂抹在工件二维轮廓的底部，涂胶??完成后的截面轮廓运送到热压机工位，在热压机的高温压板的作用下使每层薄木之间的??截面轮廓紧密粘接，非轮廓部分被回收。每热压一层工件轮廓后，落料机构下降一层片??材厚度的高度，对于非轮廓部分切成网格状，通过落料机构对其进行清理。反复迭代上??－５?－??
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