[发明专利]一种工程塑料激光快速成型方法

说明书

本发明公开了一种工程塑料激光快速成型方法，属于涉及快速成型领域，包括以下步骤：模型准备阶段，利用计算机辅助设计软件完成快速成型产品的三维模型设计，三维模型设计完成之后，对三维模型进行结构分析；三维模型Z向离散化阶段，根据快速成型工艺需求将模型分成不同厚度的层，通过分层使得产品的三维模型转化至二维平面信息；层面信息处理、制作阶段，通过数控代码表示分层后的二维平面信息，利用激光扫描二维平面信息后通过平面加工方式依次加工各个二维平面模型；原型制作和检查阶段，将制作好的各个二维平面模型依次粘接，直至堆积完成最终的三维产品制件，制作完成之后对三维产品进行检查，判断其是否符合产品的设计和质量要求。

技术领域

本发明涉及快速成型领域，具体涉及一种工程塑料激光快速成型方法。

背景技术

激光快速成型是将CAD、CAM、CNC、激光、精密伺服驱动和新材料等先进技术集成的一种全新制造技术，与传统制造方法相比具有：原型的复制性、互换性高；且制造工艺与制造原型的几何形状无关；加工周期短、成本低，一般制造费用降低50％，加工周期缩短70％以上；具有高度技术集成，实现设计制造一体化。

但是，目前在使用激光快速成型制作产品原型时，整个过程常常会花费大量时间，而最后生产出来的产品原型却不能够符合使用或设计的要求，进而需要再次对产品进行设计改进，直至多次改进到符合设计和使用要求为止，造成时间上和资源上的浪费，与激光快速成型原有的周期短、成本低的特点相悖，不利于快速成型产品原型的快速制作。

针对以上需求，故提出一种工程塑料激光快速成型方法，有效解决上述问题。

发明内容

本发明为了解决上述问题提出一种工程塑料激光快速成型方法，能够提高产品原型的制作效率，提高原型的设计满意度，节省材料，降低产品原型的制作周期。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种工程塑料激光快速成型方法，包括以下步骤：

模型准备阶段，根据需要利用计算机辅助设计软件完成快速成型产品的三维模型设计，在产品的三维模型设计完成之后，先进行分析与优化，对三维模型进行结构分析，结构分析完成后，根据结构分析的结果，对模型进行修改，对不符合设计要求的尺寸进行改进，然后对产品进行快速成型的成型工艺分析，根据产品的结构形状选择快速成型工艺；

三维模型Z向离散化阶段，根据快速成型工艺需求将模型分成不同厚度的层，通过分层使得产品的三维模型转化至二维平面信息；

层面信息处理、制作阶段，通过数控代码表示分层后的二维平面信息，利用激光扫描二维平面信息后通过平面加工方式依次加工各个二维平面模型；

原型制作和检查阶段，将制作好的各个二维平面模型依次粘接，直至堆积完成最终的三维产品制件，制作完成之后对三维产品进行检查，判断其是否符合产品的设计和质量要求，若符合相应的要求，则可继续进行制造，若不符合相应的要求，则根据需要对产品的三维模型进行改进或改变快速成型工艺，直至生产出来的原型符合要求。

优选的，所述结构分析为对三维模型进行应力应变分析，利用软件对三维模型进行分析，根据分析的结果判断模型的局部厚度是否符合应力应变要求，若不符合，则改变三维模型相应部位的尺寸。

优选的，所述模型准备阶段包括产品形态设计和眼动数据形态优化设计。

优选的，所述眼动数据形态优化设计需要先确定目标产品，选取目标产品的同类产品的图片，依据产品形态特征差异性挑选具有代表性的样本图片，去除图片中表面图案并无彩化处理样本图片，通过形态分析法确定产品形态设计要素。

优选的，所述快速成型工艺为立体光造型工艺或选择性激光烧结工艺或激光熔覆成形工艺或激光诱发热应力成形工艺。

本发明一种工程塑料激光快速成型方法的有益效果：