3D打印叠层实体制造技术

3D打印叠层实体制造技术
3D打印叠层实体制造技术

专业班级:材料成型及控制工程1班

姓名:郭富涛

学号:201310156129

快速原型制造技术

—叠层实体制造工艺

摘要:

本论文简单介绍了快速原型制造技术-叠层实体制造工艺。包括工艺在上世纪的发展到现阶段的应用情况,以及叠层实体制造工艺原理,制造过程和工艺的特点。通过此文章,为了加深对快速原型制造技术的了解,能够掌握叠层实体制造工艺过程。

关键词:叠层实体,快速成型

一叠层实体制造工艺发展背景

随着社会的需要和科学技术的发展,产品的竞争越开越激烈,更新的周期也越来越短。因而要求设计者不但能根据市场的需要很快的设计新产品,而且能在尽可能短的时间里制造出产品的样品。并进行必要的性能测试,征求用户的意见,从而进行修改,最后形成能够投放市场的定型产品。用传统的方式制作样品时,需要采用多重的机械加工机床,以及相应的工具和磨具,即费时,成本又高,周期往往长达几个周甚至几个月,不能适应日新月异的变化。为了克服这些问题,进这些年,快速成型技术飞速发展其中比较完备的快速成型技术就是叠层实体快速成型技术。

叠层实体制造技术是几种最成熟的快速原型制造技术之一。这种制造方法和设备自1991年问世以来,得到迅速发展。由于叠层实体制造技术多用纸张,

成本低廉,制造精度高,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,因而受到了广泛的关注,在产品设计可视化,造型设计评估,装配检验,融摸制造型芯,砂型铸造木模,快速制模母模以及直接制模等方面得到了快速的应用。在我国具有广泛的应用前景。因而,加强对叠层实体快速制模技术的研究是十分有必要的。

二叠层实体制造工艺原理

叠层实体制造成型又称薄片分层叠加成型(LOM),叠层实体制造工艺采用薄片材料(如纸、塑料薄膜等)作为成型材料,片材表面事先涂覆上一层热熔胶。加工时,用CO2激光器在计算机控制下按照CAD分层模型轨迹切割片材,然后通过热压辊热压,使当前层与下面已成型的工件层黏结,然后用CO2激光器在刚黏结的新层上切割出零件截面轮廓和工件外框,并将无轮廓区切割成小方网格以便在成型之后能剔除废料。激光切割完成后,升降工作台带动已成型的工件下降,与带状片材分离;供料机构转动收料轴和供料轴,带动片材移动,使新层移到加工区域;升降工作台上升到加工平面,热压辊热压,再在新层上切割截面轮廓。如此反复直至零件的所有截面切割、黏结完,得到完整的三维实体零件。

三叠层实体快速成型工艺过程

快速成型制造过程也可称为数字化成型,其是在CAD模型在原型的整个制作过程中,相当于产品在传统加工流程中的图样,他为原型的制作过程提供数字信息,目前国际上商用的造型软件Pro/E ,UG,CAD等等。当模型建立好后,要将三维模型切片处理,因为叠层实体快速成型是按照一层层截面轮廓来进行加工的,因此必须先做切片处理,用切片软件沿成型高度方向,每隔一定的间隔进行切片处理,以便获取界面轮廓。在加工过程中,需要控制好叠层实体工艺参数,而且由于叠层在制造过程中要有工作台带动频繁起降,为了实现原型和工作台之间的链接,需要制作基底。当参数设定之后,设备便可以根据给的参数自动完成原型所有的叠层制作过程。从LOM快速成型机上取下的原型件埋在叠层快中,需要进行剥离,以便去除废料,优势还需进行修补,打磨,抛光,和表面强化处理,这样原型件就制作完毕。

四叠层实体制造技术特点

叠层实体制造工艺原材料多选用纸张等,价格便宜,原型制造成本低,制件的尺寸相对其他快速制造技术而言较大。原型制造完成后无需后固化处理。因其多为纸质材料,废料容易剥离,工件的热物性和工艺性良好,可实现切削加工。并且制造好的原型精度高,可靠性能好,操作相对较方便等等优点使得叠层实体制造工艺得到快速发展。但其不能直接制造塑料工件,制造出来的原型抗拉强度和弹性不够好,纸质材料得成工件容易吸潮膨胀损坏,工件表面存在台阶纹,需要打磨,容易对其尺寸造成影响,所以其工艺技术还不够成熟,需要进一步改良。

参考文献:

1快速成形技术与分层叠纸式快速成形系统

华中理工大学王运城林国

2基于叠层实体制造技术的热敏打印机快速设计与制作

湖北工业大学王晓燕

3基于CT与叠层实体制造义耳模型的快速成型

北京大学王延庆

4基于LOM的快速成型及其在产品开发中的应用

安徽建筑工业学院陈从升

5基于叠层实体制造技术的热敏打印机快速设计与制作

山东大学模具工程技术研究中心王晓艳王广春

6快速原型的叠层实体制造技术

山东工业大学学报 , 王广春王晓艳赵国群单击此处输入文字。

快速成型技术的发展与应用

快速成型技术的发展与应用 摘要:快速成型技术是一项多学科交叉多技术集成的先进制造技术,本文简要介绍该技术的原理、特点,并重点研究阐述该技术在国内外应用和发展状况,并结合实际指出了该技术开发方向。 关键词:快速成型;原理;应用;开发 一引言 最近英国经济学人指出:快速成型技术(简称RP技术)市场潜力巨大,必将引领未来制造业,它将使工厂彻底告别车床、钻床等传统工具,改由更加灵巧的电脑软件主宰,这便是第三次工业革命到来的标志。虽然究竟谁能够引领第三次工业革命?目前我们要下这个结论,显得时机过早。但重视这被西方媒体誉为将带来“第三次工业革命” 的“RP技术”是非常必要的。本文就这一技术的原理及发展应用情况予以介绍。 二快速成型技术原理及特点 RP技术是20世纪90年代发展起来的一项高新技术。笼统地讲,RP技术属于堆积成形;严格地讲,它是基于离散和堆积原理,将零件的CAD模型按一定方式离散,成为可加工的离散面、离散线、离散点,而后采用物理或化学手段,将这些离散的面、线段和点堆积而形成零件的整体形状。RP技术工艺流程如图1所示。其主要工艺方法有:SLA、SLS、FDM、TDP,具体见下表: 用粉末材料为原料,按照分层信息铺好一层粉末材料计算机控制喷头有选择性地喷射粘接剂,使部分粉末粘接形成截面层。一层完成后,工作台下降一个层厚,如此循环形成三维产品。 三快速成型技术的发展现状 3.1国外的快速成型技术的发展现状 这种为现代社会带来强大冲击和震撼的新技术起源于1988年,美国3D System 公司推出的SLA-250液态光敏树脂选择性固化成形机,标志着RP技术的诞生。目前,RP技术被广泛应用于各个领域,如航天航空、医疗、军工、艺术设计等领域,应用最为广泛的是航空零部件的快速制造,包括快速精铸技术、金属直接制造零部件、风洞模型的制造。 国外主要的航空企业都在应用RP技术研制新型航空器。例如,美国军用和商用航空发动机制造商Sundstrand公司使用RP技术制作新型燃气轮发动机进风口外壳原型(φ300×250,壁厚仅1.5),节省了4个多月的加工制造时间和超过8.8万美元的费用。

合工大快速原型课后复习题及解答

第二章光固化快速成型工艺 1 .叙述光固化快速成型的原理。 氦-镉激光器或氩离子激光器发出的紫外激光束在控制系统的控制下按零件的各分层截面信息在光敏树脂表面进行逐点扫描,使被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化,形成零件的一个薄层。一层固化完毕后,工作台下移一个层厚的距离,以使在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂,刮板将粘度较大的树脂液面刮平,然后进行下一层的扫描加工,新固化的一层牢固地粘结在前一层上,如此重复直至整个零件制造完毕,得到一个三维实体原型。 2 .光固化快速成型的特点有哪些? 优点:(1)成型过程自动化程度高; (2)尺寸精度高; (3)优良的表面质量; (4)可以制作结构十分复杂的模型、尺寸比较精细的模型; (5)可以直接制作面向熔模精密铸造的具有中空结构的消失型; (6)制作的原型可以一定程度地替代塑料件。 缺点:(1)制件易变形,成型过程中材料发生物理和化学变化; (2)较脆,易断裂性能尚不如常用的工业塑料; (3)设备运转及维护成本较高,液态树脂材料和激光器的价格较高; (4)使用的材料较少,目前可用的材料主要为感光性的液态树脂材料; (5)液态树脂有气味和毒性,并且需要避光保护,以防止提前发生聚合反应,选择时有局限性; (6)需要二次固化 3.光固化材料的优点有哪些?光固化树脂主要分为几大类? 优点:(1)固化快 (2)不需要加热 (3)可配成无溶剂产品 (4)节省能量。 (5)可使用单组分,无配置问题,使用周期长。 (6)可以实现自动化操作及固化,提高生产的自动化程度,从而提高生产效率和经济效益。分类:(1)自由基光固化树脂 (2)阳离子光固 (3)混杂型光固化树脂 4.光固化成型工艺过程主要分为几个阶段,其后处理工艺过程包括哪些基本步骤? 阶段:前处理、原型制作和后处理三个阶段。 后处理步骤:(1)原型叠层制作结束后,工作台升出液面,停留5~10min(晾干); (2)将原型和工作台一起斜放景干,并将其浸入丙酮、酒精等清洗液中,搅动并刷掉残留的气泡,45min后放入水池中清洗工作台; (3)由外向内从工作台上取下原型,并去除支撑结构; (4)再次清洗后置于紫外烘箱中进行整体后固化。 5.光固化成型的支撑结构的类型有哪些?支撑的作用是什么? 类型:斜支撑、直支撑、单腹板、双腹板、十字壁板。 作用:支撑结构除了确保原型的每一结构部分都能可靠固定之外,还有助于减少原型在制作过程中发生的翘曲变形。

智能制造加工技术课后习题参考答案

智能制造加工技术课后习题参考答案 第一章 1-1 本课程主要介绍哪几种智能加工技术? 答:数控加工中心加工技术、增材制造技术、柔性制造技术、数控机床与自动化工厂 1-2 智能制造加工技术由信息和传统制造相结合,这些信息技术包含哪些? 答:网络化、智能化、透明化、数字化、可控化。 1-3 你觉得未来的智能制造加工会沿着哪个方向发展呢? 答:1.产品智能化2. 装备智能化3. 车间智能化4.工厂智能化 第二章 2-1 机床按加工性质和所用刀具可分为:、、、、、、、、、、及等12类。 答:车床、铣床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、刨插床、拉床、特种加工机床、锯床以及其它机床。 2-2 任何规则表面都可以看作是一条线沿着另一条运动的轨迹,和统称为形成表面的发生线。 答:母线、导线 2-3 可以是简单成形运动,也可以是复合成形运动;可以是步进的,也可以是连续进行的;可以是简单成形运动,也可以是复合成形运动。 答:主运动、进给运动 2-4 写出下列机床型号各部分的含义。 1)Y3150E 答: Y:类别代号,表示齿轮加工机床; 3:组别代号(滚齿及铣齿机组): 1:系别代号(滚齿机系); 50:主参数的折算值,折算系数1/10,最大滚切直径500m; E:重大改进序号(第五次重大改进) 2)CM1107精密型转塔车床

答: C:类别代号,表示车床类: M:通用特性代号(精密); 11:组别代号(单轴自动、半自动车床组>1:系别代号(单轴纵切自动车床系); 07:主参数的折算值,折算系数1,表示最大加工棒料车削直径7mm: 3)C1312最大切削直径为120mm的转塔车床 答: C:类别代号,表示车床类; 1:组别代号(单轴自动、半自动车床组); 3:系别代号(单轴转塔自动车床系); 12:主参数的折算值,折算系数1,表示最大加工棒料车削直径12mm 4)M1432A最大加工直径为320mm经过一次重大改良的台式坐标钻床 答: M:类别代号,表示磨床类; 1:组别代号(外圆磨床组)4:系别代号(万能外圆磨床系); 32:主参数的折算值,折算系数1/10,最大磨削直径320mm; A:重大改进序号(第一次重大改进)。 5)CA6140最大切削直径为400mm的卧式车床 答:C代表车床A为结构特性代号,6代表卧式,1代表基本型,40代表最大回转直径400MM。 2-5 画出卧式车床车锥螺纹的传动原理图。

快速成型技术的现状和发展趋势

快速成型技术的现状和发展趋势 1 快速成型技术的基本成型原理 近十几年来,随着全球市场一体化的形成,制造业的竞争十分激烈。尤其是计算机技术的迅速普遍和CAD/CAM技术的广泛应用,使得快速成型技术 (Rapid Prototyping简称RP)得到了异乎寻常的高速发展,表现出很强的生命力和广阔的应用前景。 传统的加工技术是采用去材料的加工方式,在毛坯上把多余的材料去除,得到我们想要的产品。而快速成型技术基本原理是:借助计算机或三维扫描系统构建目标零件的三维数字化模型,之后将该信息传输到计算机控制的机电控制系统,计算机将模型按一定厚度进行“切片”处理,即将零件的3D数据信息离散成一系列2D轮廓信息,通过逐点逐面的增材制造方法将材料逐层堆积,获得实体零件,最后进行必要的少量加工和热处理,使零件性能、尺寸等满足设计要求。。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。 目前,快速成形的工艺方法已有几十种之多,大致可分为7大类,包括立体印刷、叠层实体制造、选择性激光烧结、熔融沉积成型、三维焊接、三维打印、数码累积成型等。其基本的原理如下图所示。 图1 快速成型原理示意图 2 快速成型技术在产品开发中的应用 不断提高RP技术的应用水平是推动RP技术发展的重要方面。目前,交通大学机械学院,快速成型国家工程研究中心,教育部快速成型工程研究中心快速成

型技术已在工业造型、机械制造、航空航天、军事、建筑、影视、家电、轻工、医学、考古、文化艺术、雕刻、首饰等领域都得到了广泛应用。并且随着这一技术本身的发展,其应用领域将不断拓展。RP技术的实际应用主要集中在以下几个方面: 2.1 用于新产品的设计与试制。 (1)CAID应用: 工业设计师在短时间得到精确的原型与业者作造形研讨。 (2)机构设计应用: 进行干涉验证,及提早发现设计错误以减少后面模具修改工作。 (3)CAE功效:快速模具技术以功能性材料制作功能性模具,以进行产品功能性测试与研讨。 (4)视觉效果:设计人員能在短时间之便能看到设计的雛型,可作为进一步研发的基石。 (5)设计确认:可在短时间即可完成原型的制作,使设计人员有充分的时间对于设计的产品做详细的检证。 (6)复制于最佳化设计:可一次制作多个元件,可使每个元件针对不同的设计要求同时进行测试的工作,以在最短时间完成设计的最佳化。 (7)直接生产: 直接生产小型工具,或作为翻模工具 2.2 快速制模及快速铸造 快速模具制造传统的模具生产时间长,成本高。将快速成型技术与传统的模具制造技术相结合,可以大大缩短模具制造的开发周期,提高生产率,是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径。快速成形技术在模具制造方面的应用可分为直接制模和间接制模两种,直接制模是指采用RP技术直接堆积制造出模具,间接制模是先制出快速成型零件,再由零件复制得到所需要的模具 2.3 机械制造 由于RP技术自身的特点,使得其在机械制造领域,获得广泛的应用,多用于制造单件、小批量金属零件的制造。有些特殊复杂制件,由于只需单件生产,或少于50件的小批量,一般均可用RP技术直接进行成型,成本低,周期短。2.4 医疗中的快速成形技术 在医学领域的应用近几年来,人们对RP技术在医学领域的应用研究较多。以医学影像数据为基础,利用RP技术制作人体器官模型,对外科手术有极大的应用价值。 2.5 三维复制 快速成形制造技术多用于艺术创作、文物复制、数字雕塑等。 2.6 航空航天技术领域 航空航天产品具有形状复杂、批量小、零件规格差异大、可靠性要求高等特点,产品的定型是一个复杂而精密的过程,往往需要多次的设计、测试和改进,耗资大、耗时长,而快速成型技术以其灵活多样的工艺方法和技术优势而在现代航空航天产品的研制与开发中具有独特的应用前景。

几种常见快速成型工艺的比较

几种快速成型方式的比较 几种常见快速成型工艺的比较 在快速领域里一直站主导地位快速成型工艺主要包括:FDM, SLA, SLS, LOM等工艺,而这几种工艺又各有千秋,下面我们在主 要看一下这几种工艺的优缺点比较: FDM(fused deposition Modeling)丝状材料选择性熔覆快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材(如工程塑料、聚碳酸酯)加热熔化进而堆积成型方法,简称丝状材料选择性熔覆. 原理如下:加热喷头在计算机的控制下,根据产品零件的截面轮廓信息,作平面运动,热塑性丝状材料由供丝机构送至热熔喷头,并在喷头中加热和熔化成半液态,然后被挤压出来,有选择性的涂覆在工作台上,快速冷却后形成一层大约0.127mm厚的薄片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度,再进行下一层的熔覆,好像一层层画出截面轮廓,如此循环,最终形成三维产品零件。 这种工艺方法同样有多种材料可供选用,如工程塑料;聚碳酸酯、工程塑料PPSF: 以及ABS 与PC的混合料等。这种工艺干净,易于操作,不产生垃圾,并可安全地用于办公环境,没有产生毒气和化学污染的危险。适合于产品设计的概念建模以及产品的形状及功能测试。专门开发的针对医用的材料ABS-i: 因为其具有良好的化学稳定性,可采用伽码射线及其他医用方式消毒,特别适合于医用。 FDM快速原型技术的优点是: 制造系统可用于办公环境,没有毒气或化学物质的污染;1次成型、易于操作且不产生垃圾;独有的水溶性支撑技术,使得去除支撑结构简单易行,可快速构建瓶状或中空零件以及一次成型的装配结构件; 原材料以材料卷的形式提供,易于搬运和快速更换。 可选用多种材料,如各种色彩的工程塑料以及医用ABS等 快速原型技术的缺点是:成型精度相对国外先进的SLA工艺较低,最高精度、成型表面光洁度不如国外 SLA:成型速度相对较慢光敏树脂选择性固化是采用立体雕刻(Stereolithography)原理的一种工艺的简称,是最早出现的一种快速成型技术。在树脂槽中盛满液态光敏树脂,它在紫外激光束的照射下会快速固化。成型过程开始时,可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度,聚焦后的激光束,在计算机的控制下,按照截面轮廓的要求,沿液面进行扫描,使被扫描区域的树脂固化,从而得到该截面轮廓的树脂薄片。然后,工作台下降一层

快速成型技术及应用论文

基于激光快速成型技术的金属快速成型技术 摘要:文章详细介绍了金属粉末快速成型的研究现状 ,分析了金属粉末选择性激光烧结的工艺特点,对这些工艺的影响因素进行了讨论。 关键词:选区激光烧结;金属零件;影响因素。 引言 快速制造 (Rapid Manufacturing) 金属零件一直受到国内外的广泛重视 , 是当今快速成型领域的一个重要研究方向。到目前为止 ,用于直接成型金属材料、制备三维金属零件的技术主要有激光近形制造与金属粉末的选择性激光烧结技术。激光近形制造(LENS) ,又称激光熔覆制造或熔滴制造 ,它将激光熔覆工艺与激光快速成型技术相结合 , 利用激光熔覆工艺逐层堆积累加材料,形成具有三维形状的三维结构。在该方面 ,美国的Aeromet、德国的汉诺威激光中心以及清华大学激光加工研究中心等均进行了大量的研究 , 并得到了具有一定形状的三维实体零件。有异于激光近形制造 ,选择性激光烧结则有选择地逐层烧结固化粉末金属得到三维零件。在这一领域,美国的DTM丶德国的汉诺威激光中心等进行了多元金属的烧结研究。就选区激光烧结(SelectiveLaser Sintering , SLS)而言 ,根据成型用金属粉末的不同 , 人们又开发出多种工艺途径来实现金属零件的烧结成型 ,主要有三种途径:一是利用金属粉末与有机粘结剂粉末共混粉体的间接烧结,金属粉末与有机粘结剂粉末均匀共混,烧结中,低熔点的粘结剂粉末熔化并将高熔点的金属粉末粘结,形成原型(“绿件”),经后处理,烧失粘结剂,形成“褐件”,最后通过金属熔渗工艺得到致密的金属件;二是利用金属混合粉末的直接烧结 , 其中一种粉末具有较低的熔点(如铜粉) ,另一种粉末熔点较高 (如铁粉) ,烧结中低熔点的金属粉末铜熔化并将难熔的铁粉粘结在一起 , 这种方法同样需要较大功率激光器;三是利用单一成分金属粉末的直接烧结,这种方法目前主要用于低熔点金属粉末的烧结,对熔点高的金属粉末,需采用大功率激光器。本文分别对上述的间接和直接烧结成型工艺进行了初步的研究。 1 SLS的烧结原理 激光选择性烧结快速成型技术是使用激光束熔化或烧结粉末材料 ,利用分层的思想 ,把计算机中的 CAD 模型直接成型为三维实体零件。它的创新之处在于将激光、光学、温度控制和材料相联系。SLS烧结原理如图1所示,烧结过程可分为三部分: (1)首先在粉体床上铺一薄层粉体 , 并压实 , 可以根据需要 ,在激光烧结前进行预热; (2)激光照射粉体层 ,烧结粉体,形成所设计零件一层的形状;(3) 粉体床下降一个薄层厚度的距离;重复上面的过程 ,直到原型零件完成。 SLS对粉末烧结的明显优势在于: (1) 和其它的加工方法比较,能获得优良的材料性能,同时,它的加工材料范围比较宽 (聚合物、金属、陶瓷、铸造砂等);(2) 易于实现液相烧结 , 烧结周期比较短; (3) 比传统的烧结方法更易得到密实的以粉末金属为原料的产品;(4)工艺比较简单 , 烧结路线、烧结温度便于控制。

快速成型技术的发展和应用

快速成型技术的发展和应用 摘要:科技飞速发展的今天,人类对制造业也提出了更高的要求,行业竞争也日趋激烈。 快速成型技术也应运而生,并且展现了它强大的生命力和广阔的应用前景。目前,快速成型技术已在工业造型、机械制造、航空航天、军事、建筑、影视、家电、轻工、医学、考古、文化艺术、雕刻、首饰等领域都得到了广泛应用。并且随着这一技术本身的发展,其应用领域将不断拓展。 The rapid development of science and technology today, the human is put forward higher requirements on manufacturing, industry competition is increasingly fierce. Rapid prototyping technology also arises at the historic moment, and shows its strong vitality and broad application prospects. At present, the modelling of rapid prototyping technology has been in the industry, machinery manufacturing, aerospace, military, architecture, film and television, home appliances, light industry, medicine, archaeology, cultural art, sculpture, jewelry, and other fields has been widely used. And with the development of the technology itself, and will continue to expand its application field. 关键词:快速成型,堆积法,高集成性、高柔性、高速性,自动、直接、快速、精确。 前言: 21世纪是以知识经济和信息社会为特征的时代,随着科学技术的发展和社会需求的多样化,全球统一市场和经济全球化的逐步形成,产品的竞争更加激烈。在工业化的国家中,60%—80%的财富是由制造业提供的。制造业是衡量一个国家实力水平的重要标志之一,也是创造社会财富和国民经济赖以生存发展的重要支柱产业。 现代制造已不仅仅是机械制造,而且具有大制造,全过程,多科学的新特点。大制造应包括机电产品的制造,工业流程制造,材料科学制造等等,所以它是一个广义的制造概念。 我国在先进制造技术方面和国外有比较大的差距,特别是我国制造业的自动化,信息化水平不高。大力发展和应用先进制造技术,勇气改造传统产业和形成高技术,提升我国制造业得产业结构,产品结构和组织结构,增强其技术创新能力,产品开发,和市场竞争能力。是制造业,特别是机械制造业走出困局的关键性措施。这样才能保证我们世界工厂地位的确立,实现由制造业大国向制造业强国的转变。 快速成型技术的诞生 快速成型技术作为一个专用名词在20世纪80年代末期,美国为了加强其制造业的竞争力与促进国民经济的增长,根据其制造业面临的挑战与机遇,并对其制造业存在的问题进行深刻反省提出来的。快速成型技术是集成制造技术,电子技术,信息技术,自动化技术,能源晕技术,材料科学以及现在管理技术等众多技术的交叉,融合和渗透而发展起来的,涉及到制造业中的产品设计,加工装配,检验测试,经营管理等产品生命周期全过程,已实现优质,高效,低耗,清洁,灵活生产,提高对动态多变,细分的市场的适应能力和竞争能力的一项综合技术。 快速成型技术是顺应这一潮流而出现的先进制造技术,它能自动,直接,快速,精确的将设计思想物转化具有一定功能的原型或直接制造零件,快速成型技术是先进制造技术的重要组成部分,也是制造技术在制造理论的一次革命性飞跃,快速成型技术目前在美国,欧洲,日本等地已被广泛应用,受到制造业界及各类用户的普遍重视。 世界上第一台快速成形机于自1988年诞生于美国。快速成型制造技术是国外20世纪80年

先进制造技术答案完整版

先进制造技术复习题 一、填空题 1.先进制造技术包含主体技术群、支撑技术群和制造技术环境三个技术群。2.制造系统是由制造过程及其所涉及硬件、软件和人员组成的一个有机整体。 3.系统的可靠性预测要根据系统的组成形式分别按串联系统,并联系统 和混联系统可靠度进行计算。 4.根据产品的信息来源,反求工程可分为实物反求,软件反求和影像反求。5.先进制造工艺技术的特点除了保证优质、高效、低耗外,还应包括清洁 和灵活生产。 6.微细加工中的三束加工是指电子束,离子束,激光束。7.超精密机床的关键部件包括:主轴,导轨,床身,其中机床的床身多采用天然花岗石制造。 8. 绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下,综合考虑环境影响 和资源效率的现代制造模式。 9.及时制生产追求的目标为零缺点,零库存,零整备时间,零前置时间。最终目标是排除一切可能浪费。 10.扫描隧道显微镜的两种工作模式为恒(直)电流工作模式,恒高度工作模式。 11.超高速机床主轴的结构常采用交流伺服电动机内置式集成结构,这种主轴通常被称 为空气轴承主轴。 12.快速原型制造常用的工艺方法光固化成形,叠层实体制造, 选择性激光烧结,熔融沉积制造。

13.精益生产的体系结构中三大支柱是GIT及时生产制,GT成组技术和 T QC全面质量管理 14.敏捷制造的基本思想就是在“竞争—合同—协同”机制下,实现对市场需求作出快速反应的一种生产制造新模式。 15.虚拟制造技术是以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支持,在产品设计或制造系统的物理实现之前,就能使人体会或感受到未来产品的性能或者制造系统的状态,从而可以作出前瞻性的决策与优化实施方案。 16.并行工程的特征为并行特性,整体特性,协同特性,约束特性。 17.大规模集成电路的微细制作方法有外延生长,氧化,光刻,选择扩散,真空镀膜。 18.优化设计的两个前提条件以数学规划为理论基础,以计算机为基础。 19.常用的看板有生产看板,运送看板两种。 20.快速原型制造技术的熔丝沉积成形法通常采用的原材料是热塑性材料。 21.精密与超精密加工有色金属时,常用的刀具材料为金刚石。 22.FMS的机床配置形式通常有柔性制造单元,柔性制造系统和柔性制造生产线。 23.超精密机床导轨的主要形式有:立式,滚珠丝杠式和 R-θ式 24.制造业的生产方式沿着“手动→机械化→ 单机自动化→ 刚性流水自动化→ 柔性自动化→ 智能自动化”的方向发展。 25.与传统制造技术比较,先进制造技术具有的特征是:集成化,柔性化,网络化,虚拟化和智能化。 26.从时间维的角度划分,产品设计的四个阶段分别为:产品规划,方案设计,技术设计,施工设计。 27.优化设计的三要素是:目标函数,设计变量,约束条件。

快速成型技术与试题-答案

试卷 —、填空题 1?快速成型技术是由计算机辅助设计及制造技术、逆向工程技术、分层制造技术(SFF)、材料去除成形(MPR)、材料增加成形(MAP)技术等若干先进技术集成的; 2. 3. 快速成型技术的主要优点包括成本低,制造速度快,环保节能,适用于新产品开发和单间零件生产等 4?光固化树脂成型(SLA的成型效率主要与扫描速度,扫描间隙,激光功率等因素有关 5. 快速成型技术的英文名称为:Rapid Prototyping Manufacturing (RPM),其目前 也被称为:3D打印,增材制造; 6. 选择性激光烧结成型工艺(SLS可成型的材料包括塑料,陶瓷,金属等; 7. 选择性激光烧结成型工艺(SLS工艺参数主要包括分层厚度,扫描速度,体积成型率,聚焦光斑直径等; 8. 快速成型过程总体上分为三个步骤,包括:数据前处理,分层叠加成型(自由成型),后处理; 9. 快速成型技术的特点主要包括原型的复制性、互换性高,加工周期短,成本低,高度技术集成等; 10?快速成型技术的未来发展趋势包括:开发性能好的快速成型材料,改善快速 成形系统的可靠性,提高其生产率和制作大件能力,优化设备结构,开发新的成形能源,快速成形方法和工艺的改进和创新,提高网络化服务的研究力度,实现远程控制等; 11.光固化快速成型工艺中,其中前处理施加支撑工艺需要添加支撑结构,支撑结构的主要作用是防止翘曲变形,作为支撑保证形状; 二、术语解释 1.STL数据模型 是由3D SYSTEM公司于1988年制定的一个接口协议,是一种为快速原型制造技术服务的三维图形文件格式。STL文件由多个三角形面片的定义组成,每个三角形面片的定义包括三角形各个定点的三维坐标及三角形面片的法矢量。stl 文件是在计算机图形应用系统中,用于表示三角形网格的一种文件格式。它的文件格式非常简单,应用很广泛。STL是最多快速原型系统所应用的标准文件 类型。STL是用三角网格来表现3D CAD模型。STL只能用来表示封闭的面或者体,stl文件有两种:一种是ASCII明码格式,另一种是二进制格式。 2■快速成型精度包括哪几部分 原型的精度一般包括形状精度,尺寸精度和表面精度,即光固化成型件在形状、尺寸和表面相互位置三个方面与设计要求的符合程度。形状误差主要有:翘曲、扭曲变形、椭圆度误差及局部缺陷等;尺寸误差是指成型件与CAD模型相比,在x、y、z三个方向上尺寸相差值;表面精度主要包括由叠层累加产生的台阶误差及表面粗糙度等。 3■阶梯误差

快速成型技术及应用学习心得doc

《快速成型技术及应用》学习心得 对于本学期黄老师的《快速成型技术及应用》学习心得,主要从RP技术的应用现状和发展趋势、主要的RP成型工艺分析和RP技术在当代模具制造行业的应用三个方面进行说明: 一、RP技术的应用现状与发展趋势 快速成型(Rapid Prototyping)技术是由三维CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体的总称。它集成了CAD 技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果,是先进制造技术的重要组成部分。 目前,快速成型技术已在工业造型、机械制造、航空航天、军事、建筑、影视、家电、轻工、医学、考古、文化艺术、雕刻、首饰等领域都得到了广泛应用。 RP技术虽然有其巨大的优越性,但是也有它的局限性,由于可成型材料有限,零件精度低,表面粗糙度高,原型零件的物理性能较差,成型机的价格较高,运行制作的成本高等,所以在一定程度上成为该技术的推广普及的瓶颈。从目前国内外RP 技术的研究和应用状况来看,快速成型技术的进一步研究和开发的方向主要表现在以下几个方面: (1)大力改善现行快速成型制作机的制作精度、可靠性和制作能力,提高生产效率,缩短制作周期。尤其是提高成型件的表面质量、力学和物理性能,为进一步进行模具加工

和功能试验提供平台。 (2)开发性能更好的快速成型材料。材料的性能既要利于原型加工,又要具有较好的后续加工性能,还要满足对强度和刚度等不同的要求。 (3)提高RP 系统的加工速度和开拓并行制造的工艺方法。目前即使是最快的快速成型机也难以完成象注塑和压铸成型的快速大批量生产。 (4)RPM 与CAD、CAM、CAPP、CAE 以及高精度自动测量、逆向工程的集成一体化。该项技术可以大大提高新产品的第一次投入市场就十分成功的可能性,也可以快速实现反求工程。 (5)研制新的快速成型方法和工艺。除了目前SLA、LOM、SLS、FDM 外,直接金属成型工艺将是以后的发展焦点。 二、几种常见RP工艺 1、FDM,丝状材料选择性熔覆(Fused Deposition Modeling)快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材(如工程塑料ABS、聚碳酸酯PC等)加热熔化进而堆积成型方法,简称FDM。 2、SLA,光敏树脂选择性固化是采用立体雕刻(Stereolithography)原理的一种工艺,简称SLA,是最早出现的一种快速成型技术。 3、SLS,粉末材料选择性烧结(Selected Laser

快速成型技术的应用和发展

快速成型技术的应用和发展 张鹏飞 天津大学机械学院机械工程专业2011级硕士生 摘要: 概括地介绍了快速成型技术的起源,简要介绍快速成型技术(Rapid Photograph Manufacturing——RPM)的工作原理,描述了快速成型技术的发展现状;根据快速成型技术的特点,提出了快速成型技术在现阶段存在的问题及其以后在其它行业领域的发展前景。 关键词:快速成型、应用、特点、发展 0 前言 快速成型技术又称快速原型制造( 简称RPM)技术,诞生于20世纪80年代末期,是基于材料堆积法的一种高新制造工艺,被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、数控技术、材料科学、激光技术于一身,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变成原形或零件,从而为新设计思想的校验提供了一种高效低成本的实现手段。快速成型技术是在计算机的控制下,基于离散、堆积的原理,采用不同方法堆积材料,最终完成零件的成型与制造。现以广泛运用于家电、汽车、航空航天、船舶、工业设计、医疗、艺术、建筑等领,为这些领域的发展提供了强大的推动作用。域但快速成型毕竟是属于新兴的先进制造技术,其在拥有诸多优点的同时也不可避免的存在缺点。[1] 1快速成型技术的起源 1979年,东京大学的中川威雄教授利用分层技术制造了金属冲裁模、成型模和注塑模。20世纪70年代末到80年代初,美国3M公司的AIanJ.Hebert(1978年)、日本的小玉秀男(1980年)、美国UVP公司的Charles W. Hull (1982年)和日本的丸谷洋二(1983年),各自独立地首次提出了RP的概念,即利用连续层的选区固化制作三维实体的新思想。Charles W.Hull在UVP的资助下,完成了第1个RP系统Stereo lithography Apparatus (SLA),并于1986年获得专利,这是RP发展的一个里程碑。随后许多快速成型概念、技术及相应的成型机也相继出现。[2] 2快速成型技术的工作原理特点及 其应用现状 2.1.1快速成型技术的工作原理[3] 快速成型技术不是采用一般意义上的模具或刀具加工零件,而是采用了一种新型工具能源加工原理,即利用光、热、电等手段,通过固化、烧结、粘结、熔结、聚合作用或化学作用等方式,有选择地固化(或粘结) 液体(或固体) 材料,从而实现材料的转移与堆积,形成需要的原型零件。快速成型制造思想的初始思路来源于将三维实体截成一系列连续薄切片的逆过程,即首先对零件的三维CAD 实体模型进行分层处理,获得零件的二维截面数据信息,然后根据每一层的截面数据,采用上述方法生成与该层截面形状一致的薄片,反复进行这一过程,薄片逐层累加,直至“生长”出所需实体零件。产品CAD实体模型构建方法有两种,一是可通过概念设计,设计出所需零件的计算机三维模型(数字模型、CAD模型);二是可通过逆向工程,通过三维数字扫描仪对产品原型进行扫描,而后结合逆向工程对扫描数据进行处理。然后按照一定的规律将该模型离散为一系列有序的单元,通常在Z向将其按一定厚度进行离散(习惯称为分层),把原来的三维CAD 模型变成一系列的层片。根据每个层片的轮廓信息,输入加工参数,自动生成数控代码。由成形系统成形一系列层片并自动将它们联接起来,得到一个三维物理实体。 常用的快速成型的方法有: (1) 光固化立体造型(SLA):以光敏树脂为原料,采用计算机控制下的紫外激光束以原型各分层截面轮廓为轨迹进行逐点扫描,使被扫描区内的树脂薄层产生光聚合反应后固化,从而形成

3D打印叠层实体制造技术

专业班级:材料成型及控制工程1班 姓名:郭富涛 学号:201310156129 快速原型制造技术 —叠层实体制造工艺 摘要: 本论文简单介绍了快速原型制造技术-叠层实体制造工艺。包括工艺在上世纪的发展到现阶段的应用情况,以及叠层实体制造工艺原理,制造过程和工艺的特点。通过此文章,为了加深对快速原型制造技术的了解,能够掌握叠层实体制造工艺过程。 关键词:叠层实体,快速成型 一叠层实体制造工艺发展背景 随着社会的需要和科学技术的发展,产品的竞争越开越激烈,更新的周期也越来越短。因而要求设计者不但能根据市场的需要很快的设计新产品,而且能在尽可能短的时间里制造出产品的样品。并进行必要的性能测试,征求用户的意见,从而进行修改,最后形成能够投放市场的定型产品。用传统的方式制作样品时,需要采用多重的机械加工机床,以及相应的工具和磨具,即费时,成本又高,周期往往长达几个周甚至几个月,不能适应日新月异的变化。为了克服这些问题,进这些年,快速成型技术飞速发展其中比较完备的快速成型技术就是叠层实体快速成型技术。 叠层实体制造技术是几种最成熟的快速原型制造技术之一。这种制造方法和设备自1991年问世以来,得到迅速发展。由于叠层实体制造技术多用纸张,

成本低廉,制造精度高,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,因而受到了广泛的关注,在产品设计可视化,造型设计评估,装配检验,融摸制造型芯,砂型铸造木模,快速制模母模以及直接制模等方面得到了快速的应用。在我国具有广泛的应用前景。因而,加强对叠层实体快速制模技术的研究是十分有必要的。 二叠层实体制造工艺原理 叠层实体制造成型又称薄片分层叠加成型(LOM),叠层实体制造工艺采用薄片材料(如纸、塑料薄膜等)作为成型材料,片材表面事先涂覆上一层热熔胶。加工时,用CO2激光器在计算机控制下按照CAD分层模型轨迹切割片材,然后通过热压辊热压,使当前层与下面已成型的工件层黏结,然后用CO2激光器在刚黏结的新层上切割出零件截面轮廓和工件外框,并将无轮廓区切割成小方网格以便在成型之后能剔除废料。激光切割完成后,升降工作台带动已成型的工件下降,与带状片材分离;供料机构转动收料轴和供料轴,带动片材移动,使新层移到加工区域;升降工作台上升到加工平面,热压辊热压,再在新层上切割截面轮廓。如此反复直至零件的所有截面切割、黏结完,得到完整的三维实体零件。 三叠层实体快速成型工艺过程 快速成型制造过程也可称为数字化成型,其是在CAD模型在原型的整个制作过程中,相当于产品在传统加工流程中的图样,他为原型的制作过程提供数字信息,目前国际上商用的造型软件Pro/E ,UG,CAD等等。当模型建立好后,要将三维模型切片处理,因为叠层实体快速成型是按照一层层截面轮廓来进行加工的,因此必须先做切片处理,用切片软件沿成型高度方向,每隔一定的间隔进行切片处理,以便获取界面轮廓。在加工过程中,需要控制好叠层实体工艺参数,而且由于叠层在制造过程中要有工作台带动频繁起降,为了实现原型和工作台之间的链接,需要制作基底。当参数设定之后,设备便可以根据给的参数自动完成原型所有的叠层制作过程。从LOM快速成型机上取下的原型件埋在叠层快中,需要进行剥离,以便去除废料,优势还需进行修补,打磨,抛光,和表面强化处理,这样原型件就制作完毕。

快速成型技术与试题 - 答案

试卷 3.快速成型技术的主要优点包括成本低,制造速度快,环保节能,适用于新产品开发和单间零件生产等 4.光固化树脂成型(SLA)的成型效率主要与扫描速度,扫描间隙,激光功率等因素有关 5. 也被称为:3D打印,增材制造; 6.选择性激光烧结成型工艺(SLS)可成型的材料包括塑料,陶瓷,金属等; 7.选择性激光烧结成型工艺(SLS)工艺参数主要包括分层厚度,扫描速度,体积成型率,聚焦光斑直径等; 8.快速成型过程总体上分为三个步骤,包括:数据前处理,分层叠加成型(自由成型),后处理; 9.快速成型技术的特点主要包括原型的复制性、互换性高,加工周期短,成本低,高度技术集成等; 10.快速成型技术的未来发展趋势包括:开发性能好的快速成型材料,改善快速成形系统的可靠性,提高其生产率和制作大件能力,优化设备结构,开发新的成形能源,快速成形方法和工艺的改进和创新,提高网络化服务的研究力度,实现远程控制等; 11.光固化快速成型工艺中,其中前处理施加支撑工艺需要添加支撑结构,支撑结构的主要作用是防止翘曲变形,作为支撑保证形状; 二、术语解释 1.STL数据模型 是由3D SYSTEMS 公司于1988 年制定的一个接口协议,是一种为快速原型制造技术服务的三维图形文件格式。STL 文件由多个三角形面片的定义组成,每个三角形面片的定义包括三角形各个定点的三维坐标及三角形面片的法矢量。stl 文件是在计算机图形应用系统中,用于表示三角形网格的一种文件格式。它的文件格式非常简单,应用很广泛。STL是最多快速原型系统所应用的标准文件类型。STL是用三角网格来表现3D CAD模型。STL只能用来表示封闭的面或者体,stl文件有两种:一种是ASCII明码格式,另一种是二进制格式。 2.快速成型精度包括哪几部分 原型的精度一般包括形状精度,尺寸精度和表面精度,即光固化成型件在形状、尺寸和表面相互位置三个方面与设计要求的符合程度。形状误差主要有:翘曲、扭曲变形、椭圆度误差及局部缺陷等;尺寸误差是指成型件与CAD模型相比,在x、y、z三个方向上尺寸相差值;表面精度主要包括由叠层累加产生的台阶误差及表面粗糙度等。 3.阶梯误差 由于快速成型技术的成型原理是逐层叠加成型,因此不可避免地会产生台阶效应,使得零件的表面只是原CAD模型表面的一个阶梯近似(除水平和垂直表面外),导致原型产生形状和尺寸上的误差。

(整理)常州现代制造技术76分

76 (一) 单选题:每题1分,共30题,只有唯一一个选项正确 1. SLA工艺的尺寸精度高,可达()。 (A) ?0.01mm (B) ?0.1mm (C) ?1mm (D) ?0.5mm [分值:1.0] 2. 高速加工机床的进给系统是() (A) 精密步进电机+精密丝杆 (B) 高性能伺服电机+精密丝杆 (C) 交流伺服电机+滚珠丝杠螺母副 (D) 直线驱动电机 [分值:1.0] 3. 精密与超精密加工技术中纳米级表面粗造度为() (A) 表面粗糙度Ra≤0.03μm (B) 表面粗糙度Ra≤0.05μm (C) 表面粗糙度Ra﹤0.005μm (D) 表面粗糙度Ra﹤0.003μm [分值:1.0]

4. 一般认为不可替代的超精密切削刀具材料是( ) (A) 硬质合金 (B) 高速钢 (C) 单晶金刚石 (D) 立方氮化硼 [分值:1.0] 5. 将微型机械与微型电子器件或微型光电器件结合起来,便得到() (A) 机电系统 (B) 小型机电系统 (C) 微机电系统 (D) 纳机电系统 [分值:1.0] 6. 下列哪些成形制造工艺过程中需要设计支撑设计。 (A) 光固化成形工艺 (B) 叠层实体制造工艺 (C) 选择性激光烧结工艺 [分值:1.0] 7. 最硬的刀具材料为() (A) 硬质合金 (B) 陶瓷 (C) 天然金刚石

(D) 人造金刚石 [分值:1.0] 8. 制造业的核心是() (A) 重工业 (B) 轻工业 (C) 汽车制造业 (D) 装备制造业 [分值:1.0] 9. 超精密磨床在导轨结构上的发展趋势多采用() (A) 普通滑动导轨 (B) 滚动导轨 (C) 液压导轨 (D) 空气静压导轨 [分值:1.0] 10. FMS适合多品种,()生产环境 (A) 大批量 (B) 中小批量 (C) 单件 (D) 中大批量 [分值:1.0]

四种常见快速成型技术

四种常见快速成型技术 FDM 丝状材料选择性熔覆(Fus ed Dep osi tion Mod eling)快速原型工艺是一种不依*激光作为成型能源、而将各种丝材加热溶化的成型方法,简称FDM。 丝状材料选择性熔覆的原理室,加热喷头在计算机的控制下,根据产品零件的截面轮廓信息,作X-Y平面运动。热塑性丝状材料(如直径为1.78m m的塑料丝)由供丝机构送至喷头,并在喷头中加热和溶化成半液态,然后被挤压出来,有选择性的涂覆在工作台上,快速冷却后形成一层大约0.127mm厚的薄片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度,再进行下一层的熔覆,好像一层层"画出"截面轮廓,如此循环,最终形成三维产品零件。这种工艺方法同样有多种材料选用,如ABS塑料、浇铸用蜡、人造橡胶等。这种工艺干净,易于操作,不产生垃圾,小型系统可用于办公环境,没有产生毒气和化学污染的危险。但仍需对整个截面进行扫描涂覆,成型时间长。适合于产品设计的概念建模以及产品的形状及功能测试。由于甲基丙烯酸ABS(M AB S)材料具有较好的化学稳定性,可采用加码射线消毒,特别适用于医用。但成型精度相对较低,不适合于制作结构过分复杂的零件。 FD M快速原型技术的优点是: 1、操作环境干净、安全可在办公室环境下进行。 2、工艺干净、简单、易于材作且不产生垃圾。 3、尺寸精度较高,表面质量较好,易于装配。可快速构建瓶状或中空零件。 4、原材料以卷轴丝的形式提供,易于搬运和快速更换。 5、材料利用率高。 6、可选用多种材料,如可染色的A BS和医用A BS、PC、PP SF等。 FDM快速原型技术的缺点是: 1、做小件或精细件时精度不如SLA,最高精度0.127mm。 2、速度较慢。 SL A 敏树脂选择性固化是采用立体雕刻(Stereo litho gra phy)原理的一种工艺,简称SLA,也是最早出现的、技术最成熟和应用最广泛的快速原型技术。 在树脂液槽中盛满液态光敏树脂,它在紫外激光束的照射下会快速固化。成型过程开始时,可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度,聚焦后的激光束,在计算机的控制下,按照截面轮廓的要求,沿液面进行扫描,使被扫描区域的树脂固化,从而得到该截面轮廓的塑料薄片。然后,工作台下降一层薄片的高度,以固化的塑料薄片就被一层新的液态树脂所覆盖,以便进行第二层激光扫描固化,新固化的一层牢固的粘结在前一层上,如此重复不已,知道整个产品成型完毕。最后升降台升出液体树脂表面,即可取出工件,进行清洗和表面光洁处理。 光敏树脂选择性固化快速原型技术适合于制作中小形工件,能直接得到塑料产品。主要用于概念模型的原型制作,或用来做装配检验和工艺规划。它还能代替腊模制作浇铸模具,以及作为金属喷涂模、环氧树脂模和其他软模的母模,使目前较为成熟的快速原型工艺。 SL A快速原型技术的优点是: 1、成形速度较快。 2、系统工作相对稳定。 3、尺寸精度较高,可确保工件的尺寸精度在0.1m m(但,国内SL A精度在0.1——0.3mm

快速成型技术的发展与应用

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/7e3396547.html, 快速成型技术的发展与应用 作者:邢云香 来源:《中国机械》2013年第02期 摘要:快速成型技术是一项多学科交叉多技术集成的先进制造技术,本文简要介绍该技术的原理、特点,并重点研究阐述该技术在国内外应用和发展状况,并结合实际指出了该技术 开发方向。 关键词:快速成型;原理;应用;开发 中图分类号:TH39 文献标志码:B 一引言 最近英国经济学人指出:快速成型技术(简称RP技术)市场潜力巨大,必将引领未来制造业,它将使工厂彻底告别车床、钻床等传统工具,改由更加灵巧的电脑软件主宰,这便是第三次工业革命到来的标志。虽然究竟谁能够引领第三次工业革命?目前我们要下这个结论,显得时机过早。但重视这被西方媒体誉为将带来“第三次工业革命” 的“RP技术”是非常必要的。本文就这一技术的原理及发展应用情况予以介绍。 二快速成型技术原理及特点 RP技术是20世纪90年代发展起来的一项高新技术。笼统地讲,RP技术属于堆积成形;严格地讲,它是基于离散和堆积原理,将零件的CAD模型按一定方式离散,成为可加工的离散面、离散线、离散点,而后采用物理或化学手段,将这些离散的面、线段和点堆积而形成零件的整体形状。RP技术工艺流程如图1所示。其主要工艺方法有:SLA、SLS、FDM、TDP,具体见下表: 用粉末材料为原料,按照分层信息铺好一层粉末材料计算机控制喷头有选择性地喷射粘接剂,使部分粉末粘接形成截面层。一层完成后,工作台下降一个层厚,如此循环形成三维产品。 三快速成型技术的发展现状 3.1国外的快速成型技术的发展现状 这种为现代社会带来强大冲击和震撼的新技术起源于1988年,美国3D System 公司推出的SLA-250液态光敏树脂选择性固化成形机,标志着RP技术的诞生。目前,RP技术被广泛应用于各个领域,如航天航空、医疗、军工、艺术设计等领域,应用最为广泛的是航空零部件的快速制造,包括快速精铸技术、金属直接制造零部件、风洞模型的制造。

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