快速成型對精密鑄造產品表面質量的影響

快速成型對精密鑄造變形的控制，通過改變工藝參數、掃描方式甚至分區域掃描效果很不顯著，控制變形從根本上要通過降低樹脂的收縮率來實現，但是零收縮率的樹脂很難實現，一般通過優化制作方向、給模型添加輔助支撐平衡收縮應力的辦法來消除制件制作過程的翹曲變形。制件的變形一般發生在制件的懸臂區域、基礎底面，本文稱之為變形面，通過優化制作方向，使原型制作時易發生變形的面積最小，可有效地消除制作過程中的制件收縮變形。還可以在制作過程中，給制件易發生變形的懸臂區域、基礎底面添加支撐，可以約束收縮引起的變形，提高制件的成型精度。

分層厚度對成型件表面質量的影響較大，精密鑄造產品表面質量隨分層厚度減小而達到峰值，繼續減小時表面質量開始下降，粗糙度上升。分析原因，是由于分層厚度較大時，分層厚度的減小弱化了單元體縱向粘接時成型件側面輪廓的“鋸齒現象”，從而提高了精密鑄造成型件的表面質量；而分層厚度較小時，繼續減小則導致單元體粘接時橫向擴散加劇，反而降低了成型件的表面質量。因此，必須在保證成型件必要強度的前提下，選擇適合的分層厚度，使成型件的表面質量達到最佳。

影響臺階效應的因素有模型面片的傾角與層片高度，因此，在模型數據處理時，首先應優化制作方向，使模型的各面片在該方向的臺階效應的面積和為最小，當制作方向確定后，對于模型臺階效應較大的面片區域采用變層厚制作工藝，即對該區域的制作采用較小的層厚固化，但一般變層厚制作精密鑄造工藝控制系統較復雜，不易實現，一般都采用優化制作方向減小模型的總臺階效應。

用快速成型法制作精密鑄造產品時，是利用模型的STL文件，添加上必要的支撐后，組成快速成型模型，經過計算機處理軟件分層處理后，在激光快速成型機上進行加工。因此優化工作必須在分層處理之前完成，優化的對象就是快速成型模型，目標是使快速成型模型有如下特點：①制件具有較小的懸臂特征變形：②制件制作時的臺階總面積較少；③制件制作時會產生過固化的面積較少： ④制件的制作時間較短。

消除過固化誤差的方法有優化制作方向、采用變層厚的分層算法或在懸臂區域采用不同的掃描速度。精密鑄造產品制作方向不同，制作過程中產生過固化的區域面積是不同的，因此優化制作方向，使制作過程產生的過固化面積最小，可有效地防止該項誤差的產生。

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