分層實體成形
| 分層實體成形 |
又稱為狹義的疊層製備技術，該技術是利用薄片材料、激光、熱熔膠來製作疊層結構。該系統主要包括計算機、
數控系統、原材料存儲與運送部件、熱黏壓部件、激光切系統、可升降工作檯等部分。激光切割器將沿着工件截
面輪廓線對薄膜進行切割，熱黏壓部件將逐層地把成形區域的薄膜黏合在一起，直至工件完全成形。
中文名分層實體成形
外文名laminated object manufacturing
別 名狹義的疊層製備技術成形材料薄片、熱熔膠
目錄
簡介
分層實體成形又稱層疊成形法(Laminated Object Manufacturing。簡稱LOM)。是以薄片材(如紙片、塑料薄膜或複合材料)為原材料。
通過薄片材進行層疊加與激光切割而形成模型。其成形原理為激光切割系統按照計算機提取的橫截面輪廓數據。將背面塗有熱熔膠的
片材用激光切割出模型的內外輪廓；切割完一層後，工作檯下降一層高度。在剛形成的層面上疊加新的一層片材。利用熱粘壓裝置使之粘合在一起。然後再進行切割。
成形材料
分層實體製造中的成形材料為塗有熱熔膠的薄層材料，層與層之間的黏結是靠熱熔膠保證的。材料一般由薄片材料和熱熔膠兩部分組成。
薄片材料
根據對原型件性能要求的不同，薄片材料可分為：紙片材、金屬片材、陶瓷片材、塑料薄膜和複合材料片材。
對基體薄片材料有如下性能要求
抗濕性(保證原料不會因時間長而吸水，可用紙的施膠度表示)；良好的浸潤性(保證良好的塗膠性能)；
抗拉強度(保證在加工過程中不被拉斷)；
收縮率小(保證熱壓過程中不會因部分水分損失而導致變形，可用伸縮率表示)；
剝離性能好，表面光滑並有較好的穩守件。
熱熔膠
用於LOM紙基的熱熔膠按基體樹脂劃分，主要有乙烯一醋酸乙烯酯共聚物型熱熔膠、聚酯類熱熔膠、尼龍類熱熔膠或其混合物。
熱熔膠要求有如下性能
良好的熱熔冷固性能(室溫下固化)；
在反覆「熔融一固化」條件下其物理化學性能穩定；
熔融狀態下與薄片材料有較好的塗掛性和塗勻性；
足夠的黏結強度；
良好的廢料分離性能。
特點
與其他快速成形工藝方法相比，分層實體成形方法具有以下優點。
(1)製件精度高。這是因為在薄形材料選擇性切割成形時，在原材料中，只有極薄的一層膠發生狀態變化，即由固態變為熔融態，
而主要的基底材料仍保持固態不變，因此翹曲變形較小，無內應力。
(2)分層實體製造中激光束只需按照分層信息提供的截面輪廓線切割而無需對整個截面進行掃描，且無需設計和製作支撐，所以製作效率高、
成本低。結構製件能承受高達200℃的溫度，有較高的硬度和較好的機械性能，可進行各種切削加工。
缺點：由於材料質地原因，加工的原型件抗拉性能和彈性不高；易吸濕膨脹，需進行表面防潮處理；
薄壁件、細柱狀件的廢料剝離比較困難；工件表面有台階紋，需進行打磨處理。
LOM成形工藝最適合製造較大尺寸的快速成形件。成形件的力學性能較高。LOM成形工藝的制模材料因塗有熱熔膠和特殊添加劑。
其成形件硬如膠木。有較好的力學性能。且有良好的機械加工性能。可方便地對成形件進行打磨、拋光、着色、塗飾等表面處理。
獲得表面十分光滑的成形件。成形件的精度高而且穩定。成形件的原材料(紙)價格比其他方法便宜。無須設計和製作支撐結構。
應用
LOM成形件主要用於以下幾個方面。
(1)直接製作紙質功能製件，用作新產品開發中工業造型的外觀評價、結構設計驗證。
(2)利用材料的黏結性能，可製作尺寸較大的製件，也可製作複雜薄壁件。
(3)通過真空注塑機製造硅橡膠模具，試製少量新產品。
(4)快速制模：採用薄材疊層製件與轉移塗料技術製作鑄件和鑄造用金屬模具；
採用薄材疊層方法製作鑄造用消失模；製造石蠟件的蠟模、熔模精密鑄造中的消失模(用環氧樹脂和金屬粉末製作出鑄造用石蠟鑄型的模具，
這種模具能夠承受60℃以上的溫度，適於批量加工石蠟模型)。[1]