注塑成型工艺优化技术(余成根)

第一篇：注塑成型工艺优化技术(余成根)

注塑成型工艺优化技术(余成根)

“调机就是浪费，调机就是犯罪”，越来越多的注塑工作者已经意识到优化注塑工艺参数的重要性和紧迫性。如果注塑工艺条件设定得不合理，就会造成注塑生产过程中出现不良率高、料耗大、效率低、模具故障多及胶件质量不稳定等一系列问题，严重的会出现粘模、顶白、翘曲变形、内应力开裂、尺寸变化大、批量报废或退货等现象。学习“注塑成型工艺优化技术”，掌握优化注塑工艺条件的方法，实行科学注塑，是每一个注塑工作者追求的目标；长期以来，很多注塑工作者对每个注塑工艺参数的作用、设定依据及调机顺序搞不清楚，不但造成盲目调机时间长、原料浪费大、生产成本高，而且工艺条件和产品质量很不稳定。“注塑成型工艺优化技术”培训课程是专为深入学习科学调机方法和优化注塑工艺参数，欲快速提高注塑工艺技术水平、减少盲目调机的注塑技术/管理人员而开设的。

培训内容

1、注塑成型工艺参数的五要素

2、注塑成型工艺的真正作用

3、设定注塑工艺参数的条件

4、设定注塑工艺参数的正确顺序

5、料筒温度的作用、设定与优化

6、注塑成型工艺窗口的确定与优化

7、喷嘴温度的作用、设定与优化

8、螺杆转速的作用、设定与优化

9、背压的作用、设定与优化

10、缓冲垫（残留量）的作用、设定与优化

11、倒索（抽胶）的作用、设定与优化

12、熔胶终点位置（射胶量）的确定与优化

13、射胶各段位置的设定与优化

14、模温的作用、设定与优化

15、注塑速度的作用、设定与优化

16、注射压力的作用、设定与优化

17、保压的作用及前提条件

18、保压切换位置的确定与优化

19、保压压力的确定与优化

20、保压时间的确定与优化

21、保压曲线的分析与解读

22、锁模力的作用、设定与优化

23、注射时间的设定与优化

24、冷却时间的确定与优化

25、新模初始调机的方法与技巧

26、几种特殊的注塑成型方

第二篇：【技术】浅谈整体成型工艺

【技术】浅谈整体成型工艺

背景

复合材料由于具有高比强度、高比刚度、性能可设计、抗疲劳性和耐腐蚀性好等优点，因此越来越广泛地应用于各类航空飞行器,大大地促进了飞行器的轻量化、高性能化、结构功能一体化。复合材料的应用部位已由非承力部件及次承力部件发展到主承力部件，并向大型化、整体化方向发展，先进复合材料的用量已成为航空器先进性的重要标志。复合材料整体成型是指采用复合材料的共固化（Co-curing）、共胶接（Co-bonding）、二次胶接（Secondary bonding）或液体成型等技术和手段，大量减少零件和紧固件数目，从而实现复合材料结构从设计到制造一体化成型的相关技术。在复合材料结构的设计和制造过程中，将几十甚至上百个零件减少到一个或几个零件，减少分段、减少对接、节省装配时间，可大幅度地减轻结构质量，并降低结构成本，而且充分利用了固化前复合材料灵活性的特点。国内外航空领域广泛地采用整体成型复合材料主构件，如诺·格公司的B2轰炸机、波音（Boeing）公司的787飞机和洛·马公司的F35战斗机均在机身和机翼部件中大量运用整体成型复合材料，整体成型结构已经成为挖掘复合材料结构效率，实现复合材料功能结构一体化以及降低复合材料制造成本的大方向。一某轻型公务机整体化复合材料中机身 01 成型材料02 成型方法上半模、下半模分别铺贴完成后合模，并进行接缝补强，最后固化成型。综合考虑工装的重量及与复合材料热膨胀系数的匹配性，选择复合材料工装，为了减轻增压舱上半模重量，上半模型面只采用复合材料型板进行加强，与金属结构支架的连接是可卸的，以利于翻转组合及吊装，图2 为工装示意图。目前，夹层结构的成型方法可以根据面板与蜂窝夹层结构的成型步骤分为共胶接法、二次胶接法和共固化法，对特殊要求的结构还可以采取分步固化。通过对机身结构铺层设计分析，对上、下半模合模位置进行了铺层补强设计，这就排除了采用上、下半模分别成型，然后二次胶接方法的可能。另外，由于整体性要求，若采用分步固化技术，机身外蒙皮固化粘结后形成内部机身舱腔体，局部位置内蒙皮的铺叠操作难度太大，几乎无法实现，所以针对中机身整体结构，采用共固化技术。同时根据结构特点、材料特性及质量要求等对主要工艺展开研究如下：（1）预浸料铺层及剪口优化技术；（2）蜂窝芯加工及定位技术；（3）蜂窝夹层结构的共固化工艺参数确定。二工艺路线及主要工艺措施

01 工艺流程中机身整体成型工艺采用共固化技术，即分别在上、下半模铺叠外蒙皮；然后铺放胶膜，定位蜂窝芯及预埋件；最后铺叠内蒙皮，合模，固化。主要工艺流程如图3 所示。02 主要工艺措施（1）铺层展开及优化。采用CATIA 软件CPD 模块对中机身铺层进行可制造性分析，发现整层设计的预浸料层在结构突变的位置无法展开，并且纤维角度变化非常大，远远偏离了设计给出的铺层角度，如图4 所示。这是因为中机身型面复杂，而对于复杂曲面上的铺层，进行二维展开时，既要保证铺层能够展开，还要保证展开的铺层与3D 模型上边界一致，往往存在较大的困难。只有当制造可行性分析表明纤维变形在可接受范围内才可以进行铺层展开。所以在对复合材料分层数模进行工艺分析时，对不同位置作为起铺点的纤维角度变化进行分析，找出变形面积最小的铺叠起始位置，再通过铺层拼接及开剪口技术找到最优且满足设计铺层角度公差的工艺设计方案，图5 为经过优化后的铺层展开分析图。（2）蜂窝芯预处理。整个增压舱除了防火墙和翼盒外均使用19.05mm 过拉伸NOMEX蜂窝芯，其主要特点是蜂窝纵向柔性较大，易变形，贴模性好，适合成型曲度较大的零件。此种蜂窝芯的理论外形尺寸为2.44m×0.99m，而增压舱上下两部分的蜂窝芯展开尺寸约4m×2.5m，其尺寸远远超出蜂窝芯的外形尺寸，且蜂窝芯外形复杂，如图6 所示。制造过程中蜂窝芯需要拼接，常规蜂窝芯拼接是将蜂窝按位置要求分块后进行型面铣切，然后拼接。但过拉伸蜂窝芯收缩性较大，采取先铣切后拼接的方式，由于收缩会造成实际拼接时比理论外形小15~20mm，所以研制过程采用拼接胶先将蜂窝芯拼接，同时进行稳定化处理，如图7 所示，然后进行外形铣切，可以把误差控制在±3mm 范围以内，符合设计要求。（3）蜂窝芯及预埋件定位。

为了准确定位蜂窝芯和预埋件，在工装制造过程中就通过数控加工和定位预埋衬套和螺栓，用于定位蜂窝芯定位样板和预埋件。预埋件主要是翼盒、防火墙、舷窗等已固化零件，预埋件与蜂窝芯之间采用填充胶填充，以起到填充、补强和粘接的作用。（4）制袋。

将铺叠完的上、下半模合模，铺叠补强层后进行制袋，由于中机身尺寸大，机身内部闭角多，排袋困难，容易架桥，局部地区由于导气不畅通，造成假真空。通过模拟和试验的方法，确定整体真空袋尺寸，通过制作“子母袋”的方法，将上、下半模整体包覆。另外，采用3/4”的抽气嘴分布于机身内部各处闭角附近，并确保各抽气嘴之间透气层的连续性，避免假真空。图8 为合模后制袋。（5）固化。复合材料结构在升温固化过程中经历复杂的热-化学变化，温度、压力及保温时间等工艺参数的确定对结构成型过程有着重要的影响，最终关联着质量问题。如果工艺参数选择不当，常常使复合材料形成不同类型的缺陷，如分层、孔隙、脱粘等。在中机身的成型过程中，按简单的材料工艺进行固化，即室温升至130℃，保温2h，降温至60℃，结果发现固化保温过程中局部位置温度突变，存在集中放热的现象，如图9 所示，检测发现部分区域存在大面积气孔和疏松现象。分析原因，主要是由于中机身模具是一个一端封闭的结构，且机身模具各部位厚度差别较大，整体温度场均匀性不好，造成成型过程温度场难以保证，直接影响固化质量。为解决这一问题，需进行工艺参数的调整，以材料规范中材料本身的固化参数为基础，通过对典型结构零件固化炉成型工艺研究，采用双台阶固化曲线（见图10），结果表明，在树脂凝胶点87℃保温1.5h（第一台阶），在树脂进行了部分固化反应，释放了一定的固化反应热，这样，能够减小在最终固化温度130℃固化过程中的固化反应热释放，减小了温度场差异，有利于排除挥发分，保证固化度一致性。（6）外形铣切及检测。

中机身的风挡、舷窗、舱门等处采用外形铣切型架及靠模的方式进行铣切，如图11 所示。经无损及型面检测，均能满足设计要求。三结束语

通过对某型公务机中机身整体成型技术的研究，证明了该结构采用蜂窝预处理及定位，上、下模组合成型及共固化工艺的制造方案是可行的。本研究也是对我国通用飞机复合材料主结构整体成型工艺的一次有益探索，提升了我国通用飞机复合材料技术设计和制造水平，对推动我国通用飞机产业的发展具有重要的作用和意义。

第三篇：多级注塑成型技术 培训材料

多级注塑成型技术 培训材料.txt女人谨记：一定要吃好玩好睡好喝好。一旦累死了，就别的女人花咱的钱，住咱的 房，睡咱的老公，泡咱的男朋友，还打咱的娃。★★★★★★★★

★★多级注塑成型技术★★★★★★★★★★

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【主办单位】 华南注塑技术管理顾问有限公司(权威、专业、品牌)

【媒体支持】 中国注塑人才网、中国注塑培训网、华南注塑技术顾问网、中国注塑模具网、中国塑料人才网

【培训对象】注塑相关企业副总、注塑部经理/主管、注塑工程师、试模工程师/技术员、注

塑部领班/组长/ 技术员、设计工程师、注塑品质工程师等相关技术管理人员„„

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◆◆◆◆◆◆课--程--背--景

近代注塑制品形状十分复杂，客户对注塑件质量的要求亦越来越高。注塑件由于流道系

统、浇口形式及制品各部位几何形状不同，在注塑过程中要求在不同位置上能有不同的注射

速度和不同的注射压力等工艺参数的控制——多级注塑程序控制，才能防止和改善注塑件外

观不良现象，提高塑件质量。

现代注塑机均具有多级射胶控制的功能（如：多级熔胶、多级背压、多级注射压力、多

级注射速度及多级保压等），然而，在实际注塑工艺设定中，很多注塑工作者不会正确地使用

多级注塑控制程序，特别是不会寻找多级注塑的位置，盲目性很大，调机时间长、不良品多，原料浪费大，生产成本高。“多级注塑成型技术”高级研修班是专为深入学习多级注塑技术知

识和掌握多级射胶方法，欲快速提升注塑技术/管理水平、提高分析问题/处理问题能力，增

强企业竞争力的人员而开设的。

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◆◆◆◆◆◆课--程--内--容

1、多级注塑控制程序的概述

2、多级注塑控制程序的应用

3、多级熔胶速度的作用与设定方法

4、多级背压的作用与设定方法

5、多级注射压力的作用与设定方法

6、多级注射速度的作用与设定方

法

7、多级保压的作用与设定方法

8、使用多级注塑控制程序的条件

9、何种情况下需使用多级注塑控制程序

10、什么情况不需使用多级注塑控

制程序

11、多级注塑控制程序对注塑机性能的要求

12、多级注塑控制程序的优点

13、多级注塑控制程序的缺点

14、设定多级注射程序的条件

15、多级注射位置的选择方法

16、计算重量法找位置

17、调试观察法找位置

18、多级注塑工艺的特性

19、各种不良缺陷的多级注射程序分析20、多级注塑工艺条件的设定实例分析

21、几种多级射胶成型的案例

22、怎样利用多级注塑程序控制改善注塑不良问题

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◆◆◆◆◆◆培--训--流--程

★★★专家讲授●多级注塑●位置确定●科学方法●最新技术●行业前沿●实用知识●案例分析●快速提升★★★

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◆◆◆◆◆◆讲--师--介--绍

余成根（TONY）：1988年毕业于天津科技大学塑料工程专业，中国首席高级注塑培训师，中国注塑协会顾问，具有20年注塑行业实际工作经验，曾到日本制钢研究所和香港塑胶科技中心进修。历任高级注塑工程师、注塑工程经理、注塑部高级经理、注塑企业厂长/副总、多家知名外资企业高级注塑顾问等职，曾服务于香港伟易达集团、美国惠普公司、日本松下电器、德国KIP集团等多家国内外知名企业„„

◆◆◆◆◆◆曾--参--加--培--训--的--部--分--企--业

广州本田公司、惠州中建电讯集团、惠州TCL国际电工集团、顺德惠而浦家电制品厂、珠海威士茂塑胶厂、汕头国际航空实业公司、广州韦士泰医疗器械公司、广州智择电子五金厂、惠阳帝宇工业有限公司、番禺旭东阪田电子厂、深圳欣旺达电子厂、深圳耐普罗塑胶五金厂、深圳创华电子厂、深圳横岗协调电子厂、深圳大和塑料机械厂、深圳亿利达电子机械厂、深圳华丰隆玩具有限公司、佛山远威实业有限公司、佛山智讯电子有限公司、武汉伟豪打火机厂、东莞伟易达集团、东莞怡高集团、美泰玩具厂、荣文灯饰厂、顺建塑胶五金厂、精诚电子有限公司、同达塑胶厂、宏泰塑胶厂、联亚五金塑胶厂、顺里工模塑胶厂、大宇电器塑胶厂、恒钰塑胶厂、台桦塑胶厂、五川音响器材厂、敏利电子厂、劲胜塑胶制品厂、嘉安塑胶制品厂、朗迪电器塑胶厂、乐域塑胶电子厂、益智玩具有限公司、高美电子厂、奇峰五金塑胶厂、联弘玩具有限公司、国莱塑胶模具厂、宏翊塑胶厂、旭品五金塑胶厂、时运达电子厂、友兴塑胶厂、爱科信实业、高艺塑胶厂、塘厦三荣塑胶厂、盛泓五金塑胶厂、高科塑胶厂、弘升五金制品厂、堡盛威塑胶五金厂、德盈电子厂、名翔塑胶五金厂、南部塑胶厂、厦华电子注塑厂、北京富龙塑业有限公司、天津东明电子工业有限公司、佳兴精密注塑有限公司、浙江胜利塑胶有限公司、北京突破雪花注塑有限公司、北京隆轩橡塑有限公司、河北文安友谊塑料厂、山东潍坊嘉华医疗产品有限公司、厦新工程塑胶有限公司、宁波军盈模塑

有限公司、厦门瑞尔特卫浴工业有限公司、苏州明东电器有限公司、苏州广泽汽车饰件有限公司、苏州嘉捷塑料科技有限公司、苏州市万盛实业有限公司、苏州铂联电子制品有限公司、无锡市双赢塑业有限公司、上海亚马特塑胶有限公司、上海德澧塑胶制品有限公司、上海宝山立塑钢有限公司等„„

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◆◆◆◆◆◆客--户--评--价

1、吴晓华（注塑部经理）：我公司有52台日钢注塑机，均有多级注塑程序控制功能。过去由于我们的注塑技术人员不会正确使用多级注塑工艺条件，更不会找各段射胶的位置，长期以来注塑机的多级程序控制功能没有得到充分发挥，80多万元一台的注塑机仅当普通的注塑机使用。当产品结构复杂时，胶件外观不良问题却很难改善，相关技术人员调机水平很低，盲目性大，不良率高、浪费很大。自从去年我们参加华南注塑技术管理顾问公司举办的“多级注塑成型技术”高级研修班之后，使我们厂的注塑技术人员懂得了多级注塑控制程序的设定方法及作用，他们的调机水平得到了明显的提高，注塑件的质量也有大幅度提升，过去注塑中难解决的问题也都迎刃而解了。

2、李华强（注塑部领班）：我在注塑行业摸爬滚打已经有9个年头了，几年前我就听说过可用多级注塑工艺条件解决注塑件外观不良问题，但对多级注塑的位置总是找不准，多级注塑程序控制的功能也就无法得到充分发挥。有的注塑技术人员设定注塑工艺条件时，看起来表面上使用了多段射胶方法，但位置却不对，也就仅仅是形式而矣。2005年6月我们公司派了4个人参加了华南公司举办的“多级注塑成型技术”高级研修班后，使我们懂得了多级熔胶、多级背压、多级射胶、多级保压程序控制的作用与设定方法，按照余老师所教的方法去做，使用多段射胶方法对改善注塑件的不良缺陷非常有效，我们的调机技术水平都得到了很大的提高，真的感谢余老师为我们提供了这么好的学习和提升的好机会！

3、杨德平（注塑工程师）：多级注塑程序控制是近几年生产的注塑机才有的功能，有的注塑成型技术方面的书中也提到过多级注塑工艺条件的作用，但真正会使用多级注塑控制程序来调机的技术人员不多，有的不知道什么时候需用多级射胶程序，有的不会准确找位置，有的甚至对多级注塑技术有错误的认识。我过去也是一知半解，以为“慢、快、慢”的三段射胶方式就是多段注射的规律。2006年3月我参加了华南公司举办的“多级注塑成型技术”高级研修班后，使我对多级注射控制程序有了更深地理解。收获很大。以前从来没有一个注塑培训机构会对“多级注塑程序控制”研究得如此透彻，余老师不但对多级注塑成型技术研究得很深，而且在培训中通过大量的案例将多级注塑控制程序的作用阐述得淋漓尽致，使我们更易理解与吸收，我认为“多级注塑程序控制”是每一位注塑工作者都应掌握的专业技术知识！

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联系人：强先生***Fax：（0769）22313969E-mail：inj99@163.com本课程同时接受企业内训服务，有意者联系！

网站支持： http://.cn

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▓▓▓▓▓【報名回執表】▓▓▓▓▓

我們要參加《多级注塑成型技术》课程學習，請給予留位。

参会企业名称：____________________________参加人数：____________人

联 系 人：______________联系电话：_____________联系传真：_______________ 电子邮箱：________________________________________

参会人一：______________所任职务：_____________移动电话：________________ 参会人二：______________所任职务：_____________移动电话：________________ 参会人三：______________所任职务：_____________移动电话：________________ 参会人四：______________所任职务：_____________移动电话：________________ 参会人五：______________所任职务：_____________移动电话：________________ 参会人六：______________所任职务：_____________移动电话：________________ 付款方式：（请选择打“√”）□

1、现场交费□

2、电汇□

3、转帐□

4、支票备注:

☆ 学员报名参加培训至少应提前三天与本公司联络,以便为您提前做好培训证书及相关准备工作；

☆ 为保证培训效果，请您上课时将手机调为振动或关机状态,以免影响他人听课,感谢您的积极配合；

☆ 我们每个月将举行一个不同课程内容的专题讲座,企业也可要求注塑顾问(专家)上门为企业“量身定做”, 对相关注塑技术/管理人员进行针对性内容培训(企业内训)和注塑技术/管理顾问服务。

☆凡参加本公司专题讲座达3次以上或内训的企业，可免费六个月在中国注塑人才网（Http://.cn）上招聘各类注塑人才（价达3000元以上）。

第四篇：洪奕春 精密注塑成型技术（最终版）

《精密注塑成型技术》

主讲老师：洪奕春

☆培训对象：

注塑经理、注塑主管、注塑工程师、注塑领班、调机技术员、上下模技工、IE工程师、IE技术员、品质管理人员、工模设计/制作人员等。

☆课程背景：

精密注塑成型正日益成为注塑行业的一种趋势，但现状存在不少问题，很多注塑厂因为基础工作未能做好，管理没有跟上，很可能用一流的机器设备、三流的管理水平，结果生产出末流的产品，技术水平低，产品质量差，不良率居高不下，材料浪费惊人…… ☆课程目的：

1.掌握精密注塑成型应具备的知识和实际技能；

2.降低注塑生产中的不良率、材料、时间浪费；

3.提升生产现场的管理水平；

4.解决生产的实际问题，提高注塑生产效率

☆课程大纲：

一、注塑成型概述：

1.注塑成型概念；

2.锁模系统和主要部分；

3.锁模结构类型；

4.机械式、液压式、电动式的分别；

5.锁模力的调校；

6.多段锁模力和速度控制；

二、精密注塑成型概述：

1.精密注塑成型概念；

2.精密注塑成型的特点；

3.影响尺寸精度的因素；

三、精密注塑的收缩问题：

1.收缩问题的影响因素；

2.减小收缩率的措施：模具结构、成型条件；

四、精密注塑成型材料：

1.各种通用工程塑料的性能与特点；

2.常用的精密注塑材料特点；

五、精密注塑模具：

1.精密注塑模具的特点；

2.模具公差与成型收缩率；

3.模具精度与成型不良的关系；

4.浇注系统；

5.冷却系统；

6.顶出、回位及抽芯系统；

7.排气系统；

8.热流道模具；

9顺序阀式浇口技术；

10.叠层式热流道系统、织物衬里注塑模；

六、精密注塑设备：

1.精密注塑机的特点与选用；

2.全液压机与全电动机的性能、特点比较；

3.微型注射成型机；

4.除湿干燥机的特点与作用；

5.集中供料系统的特点与作用；

七、精密注塑成型工艺：

1.调机原则；

2.怎样控制温度；

3.怎样控制压力；

4.怎样设定最佳的冷却时间、开合模时间、射胶时间、保压时间；

5.怎样设定最佳背压压力、倒索位置、螺杆转速；

6.注塑压力与速度的关系；

7.机械手的作用；

8.模具监视系统的特点与作用；

9.模具压力传感器的特点与作用；

10.精密注塑成型的基础工作；

八、薄壁注塑成型：

1.薄壁注塑成型的特征要求；

2.影响薄壁注塑成型的相关因素研究；

3.薄壁注塑成型的技术要领；

4.薄壁注塑成型注意事项；

九、精密注塑成型新技术：

1.共注射成型；

2.注射-压缩成型；

3.超精模压成型；

4.微注射成型；

5.微发泡成型；

6.多组分注射成型；

7.模内装饰和模内层压成型；

8.金属粉末注射成型；

十、注塑常见缺陷案例分析：

培训师收集的大量真实案例，有缩水、缺胶、气纹、烘印、顶出不良、应力残留、爆裂、困气、变形翘曲、夹线、披锋、浮纤、水口位置设计不良、胶厚设计不良、水路设计不良、顶出设计不良等等。既有工艺不佳的案例，也有材料使用不当的案例，又有模具设计不良的案例，内容丰富，实用、有效！是本课程的重点与价值所在！

第五篇：选择性激光烧结成型技术的工艺与应用

选择性激光烧结成型技术的研究与应用

摘要：介绍了选择性激光烧结成型技术的基本原理、工艺过程和特点，阐述了激光烧结技术的材料和设备的选择，列举了激光烧结技术在各个领域特别是模具制造领域的应用，并且分析了现有技术中存在的问题以及前景的展望。关键词：快速成型；选择型激光烧结（SLS）；模具制造 1.引言

快速原型技术（Rapid Prototyping，PR）是一种涉及多学科的新型综合制造技术。它是借助计算机、激光、精密传动和数控技术等现代手段，根据在计算机上构造的三位模型，能在很短时间内直接制造产品模型或样品。快速原型技术改善了设计过程中的人机交流，缩短了产品开发的周期，加快了产品的更新换代速度，降低了企业投资新产品的成本和风险。

选择性激光烧结机技术（Selective Laser Sintering，SLS）作为快速原型技术的常用工艺，是利用粉末材料在激光照射下烧结的原理，在计算机控制下层层堆积成型。与其他快速成型工艺相比，其最大的独特性是能够直接制作金属制品，而且其工艺比较简单、精度高、无需支撑结构、材料利用率高。本文主要介绍选择型激光烧结成型技术的基本原理、工艺特点、材料设备选择以及应用等内容。2.选择性激光烧结技术（SLS）

2.1 选择性激光烧机技术（SLS）的基本原理和工艺过程

选择性激光烧机技术（SLS）工艺是一种基于离散-堆积思想的加工过程，其成形过程可分为在计算机上的离散过程和在成形机上的堆积过程，简单描述如下：

（1）离散过程。首先用CAD软件，根据产品的要求设计出零件的三维模型，然后对三维模型进行表面网格处理，常用一系列相连三角形平面来逼近自由曲面，形成经过近似处理的三维CAD模型文件。然后根据工艺要求，按一定的规则和精度要求，将CAD模型离散为一系列的单元，通常是由Z向离散为一系列层面，称之为切片。然后将切片的轮廓线转化成激光的扫描轨迹。

（2）堆积过程。首先，铺粉滚筒移至最左边，在加工区域内用滚筒均匀地铺上一层热塑性粉状材料，然后根据扫描轨迹，用激光在粉末材料表面绘出所加工的截面形状，热量使粉末材料熔化并在接合处与旧层粘接。当一层扫描完成后，重新铺粉、烧结，这样逐层进行，直到模型形成。因而SLS工艺是一种基于离

散堆积成形的数字化生产技术，通过离散把复杂的三维制造转化为一系列的二维制造的叠加，把零件的制造过程转化为有序的简单单元体的制造与结合过程，其意义是十分深远的。

图1 SLS工艺基本原理

2.2 选择性激光烧机技术（SLS）的工艺特点

（1）SLS技术可以制成几何形状任意复杂的零件模具，而不受传统机械加工方法中刀具无法到达某些型面的限制。

（2）制造过程中不需要设计模具，也不需要传统的刀具或工装等生产准备工作，加工过程只需在一台设备上完成，成形速度快。用于模具制造，可以大大地缩短产品开发周期，降低费用，一般只需传统加工方法30%-50%的工时和20%~35%的成本。

（3）实现了设计制造一体化。CAD数据的转化(分层和层面信息处理)可100%地自动完成，根据层面信息可自动生成数控代码，驱动成形机完成材料的逐层加工和堆积。

（4）属非接触式加工，加工过程中没有振动、噪声和切削废料。（5）材料利用率高，并且未被烧结的粉末可以对下一层烧结起支撑作用，因此SLS工艺不需要设计和制作复杂的支撑系统。

（6）成形材料多样性是选择性激光烧结最显著的特点，理论上凡经激光加热后能在粉末间形成原子联接的粉末材料都可作为SLS成形材料。目前已商业

化的材料主要有塑料粉、蜡粉、覆膜金属粉、表面涂有粘结剂的陶瓷粉、覆膜沙等。

3.选择性激光烧机技术（SLS）的材料和设备 3.1 选择性激光烧结快速成型材料

选择性激光烧结工艺材料适应面广，不仅能制造塑料零件，还能制造陶瓷、石蜡等材料的零件。特别是可以直接制造金属零件，这是SLS工艺颇具吸引力。

用于SLS工艺的材料有各类粉末，包括金属、陶瓷、石蜡以及聚合物的粉末，其粉末粒度一般在50-125微米之间。间接SLS用的复合粉末通常有两种混合型式：一种是粘结剂粉末与金属或陶瓷粉末按一定比例机械混合；另一种则是把金属或陶瓷粉末放到粘结剂稀释液中，制取具有粘结剂包裹的金属或陶瓷粉末。实验表明，后者制备虽然复杂，但烧结效果较前者好。

国外的许多快速原型系统开发公司和使用单位开发了许多适合于快速原型工艺的材料，其中在SLS领域，以DTM公司所开发的成型材料最具代表性。我国的快速成型材料及工艺研究相对落后，目前还处于起步阶段，与国外相比还有较大差距。虽然已有多家单位进行了研究，但还没有专门的成型材料生产及销售单位。

3.2 选择性激光烧结快速成型制造设备

研究选择性激光烧结设备工艺的单位有美国的DTM公司、3D Systems公司、德国的EOS公司，以及国内的华中科技大学、北京隆源公司和中北大学等。其中，国内华中科技大学的HRPS—ⅢA激光粉末烧结系统，在SLS扫描系统、切片模块、数据处理、工艺规划、和安全监控等技术方面有自己先进的特点。

图2 选择性激光烧结设备

4.选择性激光烧机技术（SLS）的应用

4.1 选择性激光烧机技术（SLS）在快速原型制造中的应用

可快速制造设计零件的原型，及时进行评价、修正以提高产品的设计质量；使客户获得直观的零件模型；制造教学、试验用复杂模型。单件或小批量生产。对于那些不能批量生产或形状很复杂的零件,利用SLS 技术来制造,可降低成本和节约生产时间,这对航空航天及国防工业更具有重大意义。4.2 选择性激光烧机技术（SLS）在模具制造中的应用

（1）采用SLS技术直接制造模具。美国DTM公司于1994年推出Rapid Steel制造技术，在SLS—2000系统中烧结表面包覆树脂材料的铁粉，初次成形零件后，置人铜粉中再一起放人高温炉进行二次烧结，制造出的注塑模在性能上相当于7075铝合金，寿命可达5万件以上。

（2）采用SLS技术快速制作高精度的复杂塑料模，代替木模进行砂型铸造。或者将铸造树脂砂作为巧烧结材料，直接生产出带有铸件型腔的树脂砂模型, 进行一次性浇铸。在铸造行业中, 传统制造木模的方法，不仅周期长、精度低，而且对于一些复杂的铸件，例如叶片、发动机缸体、缸盖等制造木模困难。采用SLS技术可以克服传统制模方法的上述问题，制模速度快，成本低，可完成复杂模具的整体制造。

（3）选择易熔消失模料作为烧结材料，采用SLS技术快速制作消失模，用于熔模铸造，得到金属精密制件或模具。运用SLS技术能制造出任意复杂形状的蜡型，实现快速、高精度、小批量生产。

（4）根据原型制造精度较高的EDM电极，然后由电火花加工模具型腔。一个中等大小，较为复杂的电极，通常只需要4到8小时即可完成，而且复形精度完全能满足图纸的要求。福特汽车公司曾采用此技术制造汽车模具取得了满意的效果。

（5）以SLS成形实体为母模，翻制硅橡胶模，石膏模，环氧树脂模，或者通过RP技术制作模具的基本原型，然后对其进行表面处理，通过金属冷喷涂或电铸等方法，在原型表面形成一定厚度且具有一定强度、硬度和表面质量的薄膜制作模具。

（6）将RP技术与精密铸造技术相结合，实现金属模具的快速制造。上海

交通大学开发了具有我国自主知识产权的铸造模样计算机辅助快速制造系统，为汽车行业制造了多种模具，北京隆源自动成型系统有限公司也为企业制造了多种精密铸模。

5.选择性激光烧机技术（SLS）的现状与展望

近十几年来SLS技术得到了飞速发展，获得了良好的应用效果，但作为一项新兴制造技术，尚处于一个不断发展、不断完善的过程之中。目前,SLS技术存在能量消耗大、成形件内部疏松多孔、表面粗糙度较大，机械性能低等缺点，直接烧结金属零件模具的技术也不成熟，需要复杂的后处理工艺，以此还有很大的发展空间。

（1）成形工艺和设备的开发与改进，以提高成型件的表面质量、尺寸精度和机械性能。

（2）新材料成型机理、成型性的研究与开发，为SLS 提供具有良好综合性能的烧结粉末材料及形成快速成型材料的商品化。

（3）探索SLS 技术与传统加工、特种加工等技术相结合的多种加工手段的综合工艺，为快速模具、工具制造提供新的技术手段。

（4）后处理工艺的优化。利用SLS 虽可直接成型金属零件，但成型件的机械性能和热学性能还不能很好满足直接使用的要求，经后处理后可明显得到改善，但对尺寸精度有所影响，这就需要优化设计现有的后处理工艺以提高综合质量。

我国SLS技术起步比较晚，起点比较低，虽然经过近几年的发展取得了一系列的进步和成绩，但同时应该清醒的认识到与国外先进水平的差距。因此，我们务必加紧包括选择性激光烧结成型技术在内的快速原型技术的发展，以适应新形势下制造业的国际竞争。6.结语

选择性激光烧结技术（SLS），是一种基于离散—堆积思想的加工过程，根据所选材料的差异有不同的工艺方法和加工方式。由于自身优势，SLS已经得到了飞速的发展和广泛的应用，但也存在一些缺陷和不足。只有在实际工作中不断积累经验，才能设计出既满足使用要求有满足烧结工艺要求的模型。随着SLS 技术的发展,新工艺、新材料的不断出现,势必会对未来的实际零件制造产生重大影响，对制造业产生巨大的推动作用。