快速成型技术的多领域应用与发展

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简述快速成型技术的应用领域。

简述快速成型技术的应用领域。

简述快速成型技术的应用领域。

快速成型技术(Rapid Prototyping,RP)是一种通过逐层堆积材料构建三维实体模型的制造技术,它可以快速、精确地制造出产品的样件或模型。

快速成型技术的应用领域非常广泛,下面将从工业设计、医疗领域、建筑设计和教育领域等方面进行简要介绍。

快速成型技术在工业设计领域得到了广泛应用。

在产品设计过程中,通过快速成型技术可以快速制造出产品的样件,供设计师进行实物验证和修正,从而加快产品开发周期。

此外,快速成型技术还可以制造出复杂形状的零部件,为工程师提供更多的设计自由度和创新空间。

快速成型技术在医疗领域也有重要的应用。

医疗器械的研发和生产需要经过严格的验证和测试,而快速成型技术可以快速制造出医疗器械的样件,用于验证其功能和可用性。

此外,快速成型技术还可以制造出个性化医疗器械,如植入式器械和义肢等,为患者提供更好的医疗服务。

快速成型技术在建筑设计领域也有广泛的应用。

传统的建筑模型制作过程需要耗费大量的时间和人力,而快速成型技术可以快速制造出建筑模型,帮助设计师和业主更好地理解和评估建筑设计方案。

此外,快速成型技术还可以制造出建筑构件,如曲面墙板和装饰雕塑等,为建筑设计提供更多的创意和可能性。

快速成型技术在教育领域也有广泛的应用。

通过快速成型技术,学生可以将自己的创意转化为实物,提升创造力和动手能力。

同时,快速成型技术还可以用于制作教学模型和实验装置,帮助学生更好地理解和掌握知识。

快速成型技术在工业设计、医疗领域、建筑设计和教育领域等方面都有广泛的应用。

随着技术的不断发展,快速成型技术将在更多的领域中发挥重要作用,为人们的生活和工作带来更多的便利和创新。

简述快速成型技术的应用

简述快速成型技术的应用

简述快速成型技术的应用快速成型技术(Rapid Prototyping,简称RP)是一种通过计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)技术,直接从三维CAD模型中构建实物模型的方法。

它在工业设计、制造、医疗、艺术等领域有着广泛的应用。

快速成型技术在工业设计领域得到了广泛的应用。

传统的产品设计过程需要经历多个阶段,包括手工制作模型、校对设计、制作模具等步骤。

而使用快速成型技术,设计师可以通过CAD软件直接生成三维模型,并使用快速成型机器将其转化为实物模型。

这样不仅可以减少设计时间,还可以快速验证设计的可行性,降低产品开发的风险。

快速成型技术在制造领域也有着重要的应用。

传统的制造过程通常需要制作模具,然后再进行大规模生产。

而使用快速成型技术,可以直接从CAD模型中生成产品原型,然后再根据需要进行小批量生产。

这种灵活的生产方式可以满足个性化定制的需求,提高生产效率,降低生产成本。

快速成型技术在医疗领域也有着广泛的应用。

医生可以利用快速成型技术生成患者特定的三维模型,用于手术模拟、医疗器械设计等方面。

这种个性化的医疗模型可以帮助医生更好地了解患者的病情,制定更精确的治疗方案,提高手术的成功率。

快速成型技术还被广泛应用于艺术创作领域。

艺术家可以使用CAD 软件设计出复杂的艺术品模型,然后通过快速成型技术将其转化为实物。

这种技术不仅可以大大缩短艺术品制作的时间,还可以实现艺术家的创作理念。

同时,快速成型技术还可以帮助艺术家实现雕塑、陶瓷等多种材质的艺术品制作。

快速成型技术在工业设计、制造、医疗和艺术等领域的应用非常广泛。

它可以大大缩短产品开发周期,提高生产效率,降低生产成本。

同时,它还可以帮助医生提高诊断和治疗的准确性,艺术家实现创作理念。

随着技术的不断发展,快速成型技术将会在更多领域发挥重要作用,推动各行各业的创新和发展。

快速成型技术在工业设计中的应用研究

快速成型技术在工业设计中的应用研究

快速成型技术在工业设计中的应用研究一、引言随着科技的不断发展,现代工业设计更加注重效率和创新,快速成型技术(Rapid Prototyping,简称RP)因其高效、精度高的特点成为工业设计优化的重要手段之一。

本文将探讨快速成型技术在工业设计中的应用研究。

二、快速成型技术概述快速成型技术是一种将计算机辅助设计与制造工艺相结合的新型制造技术,主要包括激光成型、挤出成型、光固化等技术。

该技术通过数字化模型,直接切削、粘合或熔融制造物体,无需制造模具,实现短时间内制造产品的目的。

在工业设计中,快速成型技术主要应用于制作产品模型、验机模型、试制模型和原型模型等领域,能够大幅度提高设计效率和节约制造成本。

三、快速成型技术的应用案例1.汽车设计随着现代汽车行业的发展,汽车设计需要更加注重创新和效率,快速成型技术在汽车设计中得到广泛应用。

通过数字化模型,设计师可以设计出更加精细的汽车部件,并通过RP技术快速制造出原型模型进行验证和修改。

相比传统的手工制造方式,RP技术不仅效率更高,而且能够制造更加精准的模型,提供更多的设计空间。

2.工业机器人设计工业机器人是现代工厂自动化生产的重要组成部分,RP技术在机器人设计中得到广泛应用。

通过数字化模型,工程师可以更加快速地进行机器人设计和仿真分析,并通过快速成型技术制造出机器人模型进行试验和评估。

这种方式可以极大地加快机器人设计和仿真分析的效率,减少试制周期和成本。

3.医疗设备设计医疗设备是现代医疗行业的重要组成部分,准确、精细的设计对于患者的治疗效果有着至关重要的作用。

快速成型技术在医疗设备设计中得到了广泛应用,可以通过数字化模型设计出更加准确、高效的医疗设备,并通过RP技术制造体模型进行实验和验证。

四、快速成型技术的优势1.高效性快速成型技术可以大幅度提高设计和制造的效率,加快产品迭代周期。

与传统模具加工相比,RP技术可以在短时间内制造出产品原型模型进行验证和改进。

2.精度高快速成型技术利用数字化模型,精准的控制制造工艺,可以制造出非常高的精度的产品原型模型,同时,可以在改进过程中进行多次尺寸校验。

快速成形技术发展状况与趋势

快速成形技术发展状况与趋势

快速成形技术发展状况与趋势快速成形技术,又称为三维打印、增材制造等,是近年来新兴的一种制造技术,它可以将数字化的设计文件转化为实体物体,而且速度快、成本低,能够满足个性化定制的需求。

该技术的发展已经引起海内外制造业的广泛关注和研究,下面介绍快速成形技术的发展状况和趋势。

快速成形技术最早出现在20世纪80年代,最初被用于快速制作模型,其发展始于CAD 设计技术、计算机组成技术以及材料工程技术的发展。

20世纪90年代以后,该技术经过不断的改良和完善,应用范围逐渐扩大,主要涉及到汽车、航空、医疗、建筑等领域。

目前,全球主要的快速成形技术公司有美国Stratasys、德国EOS、瑞典Arcam和中国沃特玛等。

近年来,随着材料科技、智能制造和数字工厂的发展,快速成形技术呈现出以下几个趋势:1. 多材料、多工艺:不同快速成形技术采用不同材料和工艺,未来发展方向是多材料、多工艺的结合。

例如,增材制造可以利用多种材料打印出复杂的组件,立体光绘可以通过多重叠加实现更高的可塑性和更精细的表面质量。

2. 智能化、网络化:快速成形技术已经与计算机、互联网和智能化制造相结合,实现了数字化和智能化的设计与制造,未来将趋向于更加智能化和网络化,实现生产和流程的自动化。

例如,智能打印机具有自我诊断和自动修复的功能,可以自主管理并调节打印参数,提高设备利用率和打印效率。

3. 个性化、定制化:快速成形技术具有快速、便捷、低成本的特点,可以实现个性化和定制化的生产,未来将趋向于更加个性化和高效化。

例如,医疗领域可以利用该技术制作个性化的医疗器械、假体和植入物,满足患者的特殊需求;商品领域可以利用该技术实现全球化生产和本地化供应,提高响应速度和市场竞争力。

4. 生态可持续、绿色制造:快速成形技术采用增材制造和材料回收等技术,可以实现生态可持续和绿色制造,未来将趋向于更加环保和节能。

例如,采用生物降解材料可以实现零污染和资源循环利用,采用能源节约技术可以减少能源消耗和碳排放。

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

快速成型技术的现状和发展趋势快速成型技术(Rapid Prototyping Technology,RPT)是一种将设计文件快速转化为实体模型的技术。

它通过逐层堆叠材料的方式制造模型,相比传统的基于切割、拼接和加工的方法,具有快速、灵活和定制化的特点。

随着科技的不断发展和应用领域的扩大,快速成型技术也在不断创新和更新。

1.技术日臻成熟:快速成型技术经过多年的研发和实践,已经在各个领域有了广泛的应用,例如汽车制造、医疗器械、航空航天等。

技术的稳定性和可靠性得到了验证,成型精度和制造效率也有了很大提高。

2.多种成型技术:随着快速成型技术的发展,出现了许多不同的成型技术,包括光固化、喷墨、熔融沉积等。

每种技术都有自己的特点和适用范围,可以根据不同的需求选择合适的技术。

3.材料种类丰富:最初的快速成型技术只能使用一些特定的材料进行成型,如塑料、树脂等。

而现在,随着材料科学的进步,可以使用金属、陶瓷等多种材料进行快速成型,大大扩展了应用领域。

1.精度的提高:精度是快速成型技术的一个重要指标,未来的发展趋势是进一步提高成型的精度。

通过改进设备和材料,优化参数设置等方式,可以实现更加精细的成型,满足更高的需求。

2.成型速度的提升:虽然快速成型技术已经很快,但是在一些特定的应用场景下,速度还是有待提高。

未来的发展趋势是研发更加高效的成型设备和更快速的材料固化方式,以满足更加紧迫的需求。

3.结构复杂性的增加:快速成型技术的优势之一就是可以制造复杂结构的模型。

未来的发展趋势是进一步发展可以制造更加复杂的结构,如组织结构、微观结构等,以满足更多领域的需求。

4.材料种类的扩展:材料的种类对快速成型技术的应用范围有很大的影响。

未来的发展趋势是不断扩展可用材料的范围,如增加金属、陶瓷、生物材料等,以满足更广泛的应用需求。

总之,快速成型技术是一项具有广阔应用前景的技术,随着科技的不断发展和创新,将会在制造业、医疗、航空等领域发挥更为重要的作用。

快速成型技术在产品设计中的应用

快速成型技术在产品设计中的应用

快速成型技术在产品设计中的应用快速成型技术是一种通过计算机模型和相应的设备,以较短的时间、较低的成本、精度高的方式制造出零部件或者实体的技术。

随着科技的发展,快速成型技术被广泛应用于汽车、机械、航空、医疗等工业制造领域。

在产品设计方面,快速成型技术在以下几个方面有着非常重要的应用。

一、高效的产品设计通过快速成型技术,产品设计者可以快速制造出原型模型,以形象和实际的方式展现设计想法,直接验证设计方案,避免了设计方案的漏洞和误差,有效提高了产品设计的效率。

快速成型技术制造的原型,同时也可用来测试装配性、耐久性、图案设计等。

并且,快速成型技术可以缩短前期开发周期,避免出现市场、竞争跟不上的状况。

二、提高产品质量传统制造工艺,例如注射、铸造、电火花加工等,让产品设计者及生产工人需要反复修正产品才能满足质量要求。

而采用快速成型技术,可以通过模拟生产过程进行实验、变换不同的材料、气压、温度等条件来调整工艺参数,从而更好地掌握良好的产品质量。

三、精度高相对于手工或者传统制造方式,快速成型技术可以将诸多复杂的制造环节转化为计算机模型,避免人为因素带来的误差,并且精度高,制造出来的零部件或者模型与设计的模型几乎一致。

四、降低成本传统制造方式需要制造模具、精密加工等较高成本的要素,而快速成型技术所需的成本相对较低,制造的产品更快速、更精确、更专业,从而大幅降低了制造成本。

通过快速成型技术的应用,产品设计者可以以更快的速度制造出更高质量的零部件或者模型,实现了快速成型,以满足市场竞争和客户需求的要求。

同时,也通过降低企业成本,实现了效益的快速提升,提高了企业的竞争力。

综上所述,快速成型技术在产品设计方面具有非常重要的应用前景。

尽管不断地推进着新技术的应用和不断的改进制造过程是必要的,但必须考虑到目标市场,材料、成本效益和终端用户使用场景的实际要求,才能充分地实现快速成型技术在产品设计中的应用。

快速成型技术的应用及发展趋势

快速成型技术的应用及发展趋势

快速成型技术的应用及发展趋势熊文恪模具1111 2011118501266摘要:阐述了快速成型技术的基本概念,总结了快速成型技术的特点,并通过制作实例展现了快速成型技术在产品开发中的应用现状,最后展望了快速成型技术的未来发展趋势。

关键词:快速成型技术应用发展趋势当今时代,制造业市场需求不断向多样化、高质量、高性能、低成本、高科技的方向发展,一, 快速成型技术在成型过程中无需专用的夹具或工具,成型过程具有极高的柔性, 这是快速成型技术非常重要的一个技术特征。

1—5 自动化程度高。

快速成型是一种完全自动的成型过程, 只需要在成型之初由操作者输入一些基本的工艺参数,整个成型过程操作者无需或较少干预[ 4] 。

出现故障, 设备会自动停止, 发出警示并保留当前数据。

完成成型过程时, 机器会自动停止并显示相关结果。

2快速成型技术应用近年来, 快速成型技术在工业造型、制造、建筑、艺术、医学、航空、航天、考古和影视等领域得到迅速良好的应用。

主要包括以下几个方面:2—1 设计和功能验证。

通过快速成型技术可以快速制作产品的物理模型, 以验证设计人员的构思, 发现产品设计中存在的问题。

而使用传统的方法制作原型意味着从绘图到工装模具设计和制造, 一般至少历时数月, 经过多次返工和修改。

采用快速成型技术则可节省大量时间和费用。

同时, 使用快速成型技术制作的原型可直接进行装配检验、干涉检查和模拟产品真实工作情况的一些功能试验, 如运动分析、应力分析、流体和空气动力学分析等, 从而迅速完善产品的结构和性能、相应的工艺及所需工模具的设计。

2—2 非功能性样品制作。

在新产品正式投产之前或按照定单制造时,需要制作产品的展览样品或摄制产品样本照片,采用快速成型是理想的方法。

邵敏[ 5]在首饰设计方面提出首饰设计是立体的物质实体性设计,,逐层制造的优点,探索制造具有功能梯度、综合性能优良、特殊复杂结构的零件,也是一个新的方向发展。

3—2.概念创新与工艺改进。

逆向工程及快速成型技术

逆向工程及快速成型技术

逆向工程及快速成型技术引言逆向工程和快速成型技术是当今数字化时代强有力的工具,对各个行业都有着深远的影响。

逆向工程是通过分析和推导一个产品的设计、构造和功能,来理解并重新构建该产品的过程。

快速成型技术则是通过一系列自动化的加工过程,将数字化设计数据通过三维打印等方式快速转化为实体产品。

本文将介绍逆向工程和快速成型技术的基本概念、应用领域以及未来发展方向。

逆向工程基本概念逆向工程(Reverse Engineering)是指通过分析和推导产品的设计、构造和功能,来理解并重新构建该产品的过程。

它包括对产品的结构、性能、工艺和使用特性等方面的解析,以及对产品的复制和改进。

逆向工程通常通过采集、处理和分析产品的物理数据、CAD模型和软件程序等信息来实现。

应用领域逆向工程可以应用于各个行业和领域。

其中,制造业是逆向工程的主要应用领域之一。

在制造业中,逆向工程技术可以帮助企业快速获取竞争对手的产品信息,对其进行分析和研究,从而提升自己的技术优势。

逆向工程还可以用于产品的维修和改进,通过分析产品的结构和工艺,找出产品存在的问题并进行改进。

此外,逆向工程还可以应用于艺术、文化遗产保护等领域。

发展趋势随着信息技术的不断发展,逆向工程的方法和工具也在不断更新和改进。

目前,逆向工程主要应用于物理产品的分析和复制,但随着虚拟现实和增强现实等技术的发展,逆向工程将更多地应用于数字产品和软件的研究和分析。

此外,随着机器学习和人工智能技术的进一步发展,逆向工程将可以更加自动化和智能化,提高工作效率和准确性。

快速成型技术基本概念快速成型技术(Rapid Prototyping)是一种通过自动化的加工方法,将数字化设计数据快速转化为实体产品的技术。

它通过将设计数据转化为三维模型,并通过三维打印等方式进行快速制造。

快速成型技术可以减少产品开发周期和成本,提高生产效率。

应用领域快速成型技术被广泛应用于工业设计、医疗器械、汽车制造、航空航天等领域。

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快速成型技术的多领域应用与发展摘要:简要介绍了快速成型技术的基本原理、工艺方法和技术特点。

阐述了快速成型技术在工业造型、制造、模具、医学、航天等多领域的应用,探讨了快速成型技术今后的发展趋势。

关键词:快速成型技术原型快速制模应用快速成型技术RP(Rapid Protot-yping RP)是20世纪80年代末开始发展起来的一种基于逐层累加成型的新兴制作工艺,它是集多种先进科技于一体的能够迅速将设计思想转化为产品的现代先进制造技术。

它为零件原型制作、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。

快速成型工艺是一个涉及CAD/CAM、逆向工程技术、分层制造技术、数据编程、材料编制、材料制备、工艺参数设置及后处理等环节的集成制造过程。

通俗地说,快速成型技术就是利用三维CAD的数据,通过快速成型机,将一层层的材料堆积成实体原型。

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RP技术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。

快速成型制造工艺PR技术是将传统的“去除”加工方法(由毛坯切去多余材料形成产品)改变为“增加”加工方法(将材料逐层累积形成产品),采用离散分层/堆积的原理,由CAD模型直接驱动,快速制作原型或三维实体零件的一种全新的制造技术。

快速成型技术发展至今,以其技术的高集成性、高柔性、高速性而得到了迅速发展,目前,快速成型的工艺方法已有几十种之多,其中主要工艺有四种基本类型: 光固化成型法(Stereo lithography Apparatus, SLA)、叠层实体制造法(Laminated Object Manufacturing, LOM)、选择性激光烧结法(Selective Laser Sintering, SLS) 和熔融沉积制造法(Fused Deposition Manufacturing, FDM)。

1、SLA工艺SLA工艺也称光造型或立体光刻,其工艺过程是以液态光敏树脂或丙稀酸树脂为材料充满液槽,由计算机控制激光束跟踪层状截面轨迹并照射到液槽中的液体树脂上而固化一层树脂,之后升降台下降一层高度,已成型的层面上又布满一层树脂,刮平器将粘度较大的树脂液面刮平,然后再进行新一层的扫描,新固化的一层牢固地粘在前一层上,如此重复直到整个零件制造完毕,得到一个三维实体模型。

该工艺的特点是精度高,生产零件强度和硬度好,可制出形状特别复杂的空心零件,生产的模型柔性化好,可随意拆装,是间接制模的理想方法,缺点是清洗和养护等后处理工序较费时。

2、LOM工艺LOM工艺称叠层实体制造或分层实体制造,其工艺过程是由加热辊筒将薄形材料(如纸片,塑料薄膜,复合材料或金属等)加热联结,待加热辊筒自动离开后,再由激光将薄形材料截切成层面要求形状(二维切片),如此重复一层层叠加生成任意复杂形状的实体。

该工艺的特点是工作可靠,模型支撑性好,有类似木质外观,可制作一些SLA法难以制作的大型零件及厚壁零件,且成本低,效率高。

缺点是前后处理费时费力且不能制造中空结构件。

3、SLS工艺SLS工艺称为选择性激光烧结,其工艺过程是以金属、陶瓷、ABS塑料等材料的粉末作为成型材料,利用滚筒层层铺粉,激光器发出的光束在计算机控制下,对每层材料粉末进行扫描,使之熔化烧结成型,当一层粉末烧结完成后,滚筒上升一层,在烧结层上洒上新的一层粉末,供下一次烧结,直至完成零件的成型。

该工艺的特点是材料适应面广,不仅能制造塑料零件,还能制造陶瓷、金属、蜡等材料的零件。

造型精度高,原型强度高,所以可用样件进行功能试验或装配模拟。

4、FDM工艺FDM工艺称为熔融沉积制造,其工艺过程是以热塑性成型材料丝为材料,材料丝通过加热器的挤压头熔化成液体,由计算机控制挤压头沿零件的每一截面的轮廓准确运动,使熔化的热塑材料丝通过喷嘴挤出,覆盖于已建造的零件之上,并在1/10s内迅速凝固,形成一层材料。

之后,挤压头沿轴向向上运动一微小距离进行下一层材料的建造。

这样逐层由底到顶地堆积成一个实体模型或零件。

该工艺的特点是使用、维护简单,成本较低,速度快,一般复杂程度原型仅需几个小时即可成型,且无污染。

除了上述四种最为成熟的技术外,还有许多技术已经实用化,如三维喷涂粘结(Three Dimensional Printing and Gluing, 3DPG)、焊接成型(Welding Forming, WF)、光屏蔽工艺(Photo—masking, SGC)、直接壳法(Direct Shell Production Casting, DSPC)、直接烧结技术、数码累积成型、热致聚合、全息干涉制造、模型熔、弹道微粒制造光束干涉固化等。

快速成型技术的特点快速成型技术自问世以来,在短短的十几年时间里发展迅猛,表现出极强的生命力,与传统加工方法相比具有诸多的优势,其特点主要表现为: 1、快速性从CAD设计到完成原型制作通常只需数小时至几十个小时,与传统加工方法相比,加工周期节约70%以上,对复杂零件尤其如此。

2、低成本成本与产品复杂程度无关,一般制造费用降低50%,特别适合于新产品的开发和单件小批量零件的生产。

3、材料的广泛性快速成型所用的材料不限,各种金属和非金属材料均可使用,可以制造树脂类、塑料类、纸类、石蜡类、复合材料以及金属材料和陶瓷材料的原型。

4、适应性强适应于加工各种形状的零件,制造工艺与零件的复杂程度无关,不受工具的限制,可实现自由制造(Free Form Fabrication),原型的复制性、互换性高;尤其在加工复杂曲面时,更能体现出它的优越性,这是传统法无法比拟的。

5、高柔性采用非接触加工的方式,无需任何工夹具,即可快速成型出具有一定精度和强度、满足一定功能的原型和零件。

若要修改零件,只需修改CAD模型即可,特别适合于单件小批量生产。

6、高集成化RP技术是集计算机、CAD/CAM、数控、激光、材料和机械等于一体的先进制造技术,整个生产过程实现自动化、数字化,与CAD模型具有直接的关联,所见即所得,零件可随时修改,随时制造,实现设计制造一体化。

快速成型技术的应用不断提高RP技术的应用水平是推动RP技术发展的重要方面。

目前,快速成型技术已在工业造型、机械制造(汽车、摩托车)、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,其应用将不断拓展。

RP技术的实际应用主要集中在以下几个方面: 1、在新产品造型设计过程中的应用快速成型技术为工业产品的设计开发人员建立了一种崭新的产品开发模式。

运用RP技术能够快速、直接、精确地将设计思想模型转化为具有一定功能的实物模型(样件),这不仅缩短了开发周期,而且降低了开发费用,也使企业在激烈的市场竞争中占有先机。

在新产品设计制造过程中,可用RP技术快速制出产品样品的实物模型,供设计者进行性能测试、直观评估和验证分析。

在进行新产品市场调研时,用快速成型技术制造出样品的替代品,在潜在的用户中进行调研和宣传,了解用户的意见和需求量,从而快速经济地验证设计人员的设计思想、产品结构的合理性、可制造性,找出设计缺陷,并进行反复修改、制造,完善产品设计。

以依托于西安交通大学的西北RPM应用服务中心为例,他们运用RPM技术为TCL公司设计了多款新型手机样品。

从工业造型设计到样品全过程仅用了七天的时间,如用传统设计制造技术是无法实现的。

2、在机械制造领域的应用由于RP技术自身的特点,使得其在机械制造领域内,多用于制造单件、小批量金属零件。

有些特殊复杂制件只需单件或少于50件的小批量,这样的产品通过制模再生产,成本高,周期长。

一般可用RP技术直接进行成型,成本低,周期短。

如某单位需试制发动机涡轮二个,采用传统工艺方法,制模具再生产需4个月。

北京隆源自动成型系统有限公司采用快速成型、失蜡铸造方法仅用了两天时间就完成了用于失蜡铸造的蜡型。

3、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。

快速模具制造是RP技术最具潜力的应用领域,其产业化规模和经济效益是不可估量的。

快速成型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,在RP技术诸方法中能够直接制作金属模具的是选择性激光烧结法(SLS法),用这种方法制造的钢铜合金注射模,寿命可达5万件以上,但此法在烧结过程中材料发生较大收缩且不易控制,故难以快速得到高精度的模具。

此外,用LOM法也可用于直接制造模具(如纸质成型模具、压铸模具、低熔点合金模具等);但用此法生产的模具寿命短,只适用于单间小批生产。

目前,基于RP技术快速制造模具的方法多为间接制模。

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。

依据材质不同,间接制模法生产出来的模具一般分为软质模具(Soft Tooling)和硬质模具(Hard Tooling)两大类。

软质模具是用硅橡胶、环氧树脂、低熔点合金、锌合金、铝等软质材料制作的模具。

由于其制造成本低和制作周期短,因而在新产品开发过程中作为产品功能检测和投入市场试运行以及国防、航空等领域的单件、小批量产品的生产方面受到高度重视,尤其适合于批量小、品种多、改型快的现代制造模式。

软质模具生产制品的数量一般为50~5000件,对于上万件乃至几十万件的产品,仍然需要传统的钢质模具,硬质模具指的就是钢质模具,利用RP 原型制作钢质模具的主要方法有熔模铸造法、电火花加工法、陶瓷型精密铸造法等。

4、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。

人是自然界最高级的动物,人体的骨骼和内部器官具有极其复杂的内部组织结构。

要真实地复制人体内部的器官构造,反映病变特征,快速成型几乎是唯一的方法。

以医学影像数据为基础,利用RP技术制作人体器官模型有极大的应用价值,医疗专家组利用可视模型,进行模拟手术,对特殊病变部分进行修补(颅骨损伤、耳损伤等)。

外科医生已利用CT与MRI所得数据,用RP技术制造模型,以便策划头颅和面部手术。

他们还用RP技术制成模型进行复杂手术练习,为牙齿、骨移植等手术设计样板。

还有利用RP技术帮助发展新的医疗装置。

目前,国内外有许多单位在研究基于快速成型技术的人工骨成型。

如:西安交通大学研制了气压式熔融沉积造型系统成型可溶解的骨微管结构,并浇注到骨水泥中,融化后形成具有一定孔隙率的人工骨。

以美国Dayton 大学为首的研究小组采用具有生物相容性的羟基磷灰石/玻璃薄膜材料,使用LOM快速成型工艺制造人工骨。

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