叠层实体制造工艺后置处理中的表面涂覆工艺简述

【摘要】 阐述了叠层实体制造工艺后置处理中的表面涂覆工艺的特点及表面涂覆的工艺过程并对表面涂覆的纸张进行尺寸稳定性的检测，得出原型的强度和耐热防湿性能得到了显著提高的结论。

【关键词】 叠层实体制造工艺 后置处理 表面涂覆工艺

叠层实体制造技术（Laminated Object Manufacturing，简称LOM） 是几种最成熟的快速成型制造技术之一，由于其多使用纸材，成本低廉，制件精度高，而且制造出来的木质原型具有外在的美感性和一些特殊的品质，因此受到了较为广泛的关注，在产品概念设计可视化、造型设计评估、装配检验、熔模铸造型芯、砂型铸造木模、快速制模母模以及直接制模等方面得到了迅速应用。

纸材的最显著缺点是对湿度极其敏感，LOM原型吸湿后叠层方向尺寸增长，严重时叠层会相互之间脱离。为避免因吸湿而引起的这些后果，在原型剥离后短期内应迅速进行密封处理。表面涂覆可以实现良好的密封，而且同时可以提高原型的强度和抗热抗湿性。

（一）表面涂覆的优点

LOM原型经过余料去除后，为了提高原型的性能和便于表面打磨，经常需要对原型进行表面涂覆处理，表面涂覆的好处有：（1）提高强度；（2）提高耐热性；（3）改进抗湿性；（4）延长原型的寿命；（5）易于表面打磨等处理；（6）经涂覆处理后，原型可更好地用于装配和功能检验。

表面涂覆使用的材料一般为双组分的环氧树脂，如TCC630和TCC115N硬化剂等。原型通过表面涂覆处理后，尺寸稳定而且寿命也得到了提高。

（二）表面涂覆的工艺过程

（1）将剥离后的原型表面用砂纸轻轻打磨，如图1所示：

（2）按规定比例配备环氧树脂（重量比：100份TCC-630配20份TCC-115N），并混合均匀；

（3）在原型上涂刷一薄层混合后的材料，因材料的粘度较低，材料会很容易浸入纸基的原型中，浸入的深度可以达到1.2～1.5mm；

（4）再次涂覆同样的混合后的环氧树脂材料以填充表面的沟痕并长时间固化，如图2所示：

（5）对表面已经涂覆了坚硬的环氧树脂材料的原型再次用砂纸进行打磨，打磨之前和打磨过程中应注意测量原型的尺寸，以确保原型尺寸在要求的公差范围之内；

（6）对原型表面进行抛光，达到无划痕的表面质量之后进行透明涂层的喷涂，以增加表面的外观效果，如图3所示。

通过上述表面涂覆处理后，原型的强度和耐热防湿性能得到了显著提高，将处理完毕的原型浸入水中，进行尺寸稳定性的检测，实验结果如图4所示：