基于LOM技术的大型原型成形效率分析

如何提高加工效率一直是快速成形（RP）技术的一个重要课题，也是快速成形技术走向大型化的一个主要障碍。通过对几种典型的快速成形工艺的分析、比较，认为分层实体制造（LOM）工艺以面作为最小成形单位，具有最高的成形效率，是RP技术中较适合制造大型原型的工艺。以清华大学激光快速成形中心的SSM-1600成形系统为例，分析了成形大型原型时的工艺特点以及提高成形效率的一些途径。     

动态分区并行扫描方法研究

如何制造大型原型零件是目前快速成形技术(RP)研究的热点之一。分层实体制造工艺(LOM)在直接制造大型原型方面具有独特的优势。造型周期长是制造大型原型的困难之一,针对LOM工艺提出了动态分区并行扫描成形的方法。分析和试验结果表明,采用该方法可以有效提高成形效率,是实现直接制造大型原型的可行途径之一。     

基于分层实体制造的预分割成形

快速成形方法制造大型零件的一个共同难题是零件的翘曲变形。建立了描述分层实体制造(LOM)工艺中零件翘曲变形机理的数学模型，指出零件长度和层间粘接结是影响变形的关键因素．并由此提出了预分割方法来缩短零件参与变形的有效长度。开发了相关分层与控制软件。并制造了大型原型。实践证明预分割方法可有效避免大型原型的翘曲．保证成形原型的精度。     

分层实体制造(LOM)成形过程中的热力耦合有限元分析

在分层实体制造（LOM工艺）过程中,原型件存在着翘曲变形的问题,采用热力耦合的有限元分析方法对LOM成形过程进行分析,为优化工艺参数、获得高精度的原型件提供依据。在有限元分析过程中,针对LOM成形过程的特殊性,对其材料模型的选取、材料增长过程的描述、动态的边界条件等进行了特别的处理。采用了单元的activate/deactivate技术来对LOM成形过程的材料增长过程进行描述。     

LOM中激光功率与扫描速度的模型研究

分析发现扫描速度与激光功率是影响原型成形质量的两个关键因素,并建立了扫描速度与激光功率之间的正比模型,其不仅适用于LOM原型制造工艺,还适用于FDM、SLS、SLA等多种快速原型制造工艺。     

LOM原型制造精度的影响因素及保证技术研究

在简要介绍LOM技术的基本原理和LOM原型制造工艺的基础上，分析直接或间接影响LOM原型制造精度的各种因素，进而研究相应的保证技术，并提出了构建LOM原型制造精度集成化保证系统的意义及有效途径。     

LOM技术在快速制模中的应用

讨论利用LOM技术快速制造模具的工艺方案使用LOM生产的纸质制件作为母模来制作硅橡胶模具。由于硅橡胶具有良好的成形复制性和脱模性能,利用LOM原型制成的硅橡胶模具可用于精密铸造或小批量塑料制件的生产。     

LOM原型制作质量分析及控制

简要介绍了LOM原型的制作工艺过程，从工程应用和服务需要出发，分析了影响成形件质量和精度的因素，给出了控制其质量的几种有效方法。     

《快速成形技术》

本书系统地介绍了快速成形技术的知识。其基础部分包括成形原理、主要成形工艺、国内外发展现状、成形理论、成形过程数学描述、零件变形理论及零件精度问题等。随后介绍了快速成形制造中的几个核心技术，即材料技术，包括各成形工艺（尤其是光固化成形工艺）材料的性能、供料系统、材料的后处理等；能源技术，包括SL及SLS中的光学技术、FDM及LOM中的加热系统及3DP工艺中的喷墨系统.     

大型原型快速制造中的并行加工技术

认为分层实体制造工艺（ＬＯＭ）是目前较成熟的几种快速成形工艺中加工效率最高的一种,最适合用于制造大型原型。提出了基于ＬＯＭ工艺的分区并行加工的思想,即将加工平面分为加工区域,并将被加工零件的数据进行分割,控制系统驱动多台扫描仪并行加工。对其关键技术进行了分析。采用分区并行加工技术可大幅度提高ＬＯＭ工艺的成形效率。     

SLS成形件的收缩模型和翘曲模型

快速成形的精度是快速成形技术发展和扩大其应用领域的关键,工艺误差是影响成形精度的关系之一,而成形件收缩和翘曲对其工艺精度起决定性的作用,通过建立SLS成形过程的收缩模型研究了SLS加工中成形件的收缩形式以及收缩规律,同时研究了收缩的不均匀性所引起的翘曲,建立了成形件的翘曲模型,发现烧结收缩与烧结程度密切相关,翘曲量与烧结收缩率成正比,与零件线尺寸成正比,这些研究结果为克服SLS加工收缩引起的误差和收缩补偿提供了依据,为减少翘曲变形提供了一种方法。     

分层实体制造快速成形工艺参数的人工神经网络预测

针对分层实体制造快速成形中工艺准备繁杂及工艺参数非线性的特点,提出分层实体制造快速成形工艺参数预测的人工神经网络方法,建立相应的人工神经网络模型,检验该模型用于分层实体制造工艺参数预测的合理性和可行性。     

基于STL格式的实体分割

介绍了一种在快速成形系统制造中如何将一个较大的实体分割成若干个独立的小实体的方法，解决了快速成形设备受加工零件尺寸限制的问题，对扩大快速菜设备的尺寸加工范围具有重要意义。     

FDM工艺出丝模型及补偿方法的研究

在研究FDM工艺喷头挤出丝截面形状的基础上，建立了理想轮廓线的补偿模型，并通过实例对该模型进行了验证。提出了根据挤出丝实际宽度（而非喷嘴孔直径）和零件尺寸实际收缩量补偿零件内外轮廓的新方法，即不仅要考虑材料收缩对零件“宏观”尺寸的影响，而且还需考虑材料收缩对“微观”尺寸－挤出丝截面宽度的影响。验证试验结果表明，应用所提出的补偿方法能对FDM工艺原型尺寸进行正确补偿。     

理想材料零件RP制造中的生长方向优化研究

对生长方向优化展开讨论，通过综合考虑几何和材料两方面特征的影响，提出了以最小分层数为目标、以零件整体稳定性为约束条件的生长方向优化算法，并利用建立在单纯剖分基础上的理想材料零件CAD数据交换格式，通过实例验证了该生长方向优化算法足以应用在非均匀材料零件的分层制造中。     

一种提高快速成形系统精度的新切片算法

现有快速成型系统的切片规则不能保证整个原型件的单侧公差,从而影响了快速成型系统的成型精度。本文研究了一种基于STL文件几何信息切片的新规则,通过计算零件法矢量与快速成型加工方向的点积来选择合适的切片方法。实验证明:与传统切片规则相比,这种新切片规则有效地提高了快速成型系统、尤其是应用等厚度切片的快速成型系统的成型精度。     

智能CAD集成技术在塑料模具中的应用

介绍了CAD集成技术在现代塑料模具生产中的应用,分析了其主要方法与过程。     

基于知识重用的钳臂快速设计方法

为充分利用已有设计知识实现钳臂的快速设计,提出了一种将知识重用与参数化设计相结合的方法。分析了钳臂的结构和设计知识特点,并对知识进行了分类、表示。利用知识工程和参数化设计将事实性、过程性知识应用到标准模型中,用实例表示网格划分信息知识。在知识重用方面,采用基于实例的推理技术,并结合钳臂实例的属性相似度及历史设计的指导因子,检索与当前设计要求最匹配的实例。最后,通过实例验证了该方法的可行性与有效性。     

生物发光法细菌快速检测仪的研制及应用

基于ATP生物发光法,研制了一种细菌快速检测仪。该检测仪内置高精度A/D转换器,以小型光电倍增管进行光电转换,结合实验室自制的生物传感器,集光路、电路及软件设计于一体,组成了完整的细菌快速检测系统。其用于大肠杆菌标准品溶液检测时,检测结果与培养计数法结果的相关系数(R)达到0.9760,同时获得了仪表检测光强和细菌浓度关系曲线。针对实际样品检测中存在的问题,提出了相应的数据处理改进算法,引入了校准方程修正系数,用于食品及卡介苗样品检测,获得了良好的检测结果。对猴头菇类食品样品检测的结果与培养计数法检测结果的R达到0.993,重复性检测的相对平均偏差(R.A.D.)为7.69%,变异系数(CV)为9.07%。对卡介苗(BCG)样品检测结果与培养计数法检测结果的R达到0.997,R.A.D.为5.72%,CV为7.73%。与传统培养计数法相比,该仪表具有较好的检测速度,准确度和重复性。     

电热式变模温注塑模具热响应辅助分析程序开发

针对快速变模温注塑成型模具热响应分析复杂问题,对电热式变模温注塑模具热响应作了研究,采用随形加热系统设计方法,将复杂的电热式变模温注塑模具简化为单个加热细胞单元,以电热元件的规格和布局为设计变量,以加热时间和型腔表面温差为热响应指标,结合Matlab图形界面开发模块和ANSYS有限元分析软件,开发了基于加热细胞单元的电热式变模温注塑模具热响应辅助分析程序,并对其准确性做了验证分析。研究结果表明,该辅助分析程序可以较好地预测模具的加热效率和型腔表面温度均匀性,可为电热式变模温注塑模具的设计、分析一体化提供一条快捷和高效的途径。