快速成形技术的发展及应用
快速成型技术的发展和应用

河北劳动关系职业学院机电一体化专业毕业论文设计论文题目快速成型技术的发展应用在现代市场经济全球一体化背景下的今天,企业要在竞争日益激烈的市场经济中掌握先机,占据有利地位,需要有技术和产品上的创新,把握并引导市场的发展方向。
与此同时,对于市场的需求,企业需要做出快速的响应,切合当前需求,而现有的常规技术手段已经不能对市场的需求做出最快的反应。
与此同时快速制造技术的快速发展,体现了现代先进制造技术对全球制造业的支撑,通过应用快速成型技术企业能迅速响应市场需求,最快速度的抢占新兴市场。
企业需要通过采用快速成型技术来降低开发、生产成本、缩短研发周期、提高市场快速响应能力,快速成型(Rapid Prototyping)是上世纪80年代末及90 年代初发展起来的高新制造技术,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。
由于它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加,因而可以在不用模具和工具的条件下生成几乎任意复杂的零部件,极大地提高了生产效率和制造柔性,与传统制造方法不同,快速成型从零件的CAD几何模型出发,通过软件分层离散和数控成型系统,用激光束或其他方法将材料堆积而形成实体零件。
通过与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段相结合,已成为现代模型、模具和零件制造的强有力手段,在航空航天、汽车摩托车、家电等领域得到了广泛应用。
快速成型技术兴起于20世纪80年代,是现代工业发展不可或缺的一个重要环节。
本文介绍了快速成型技术的产生、技术原理、工艺特点、设备特点等方面,快速成型将向复合成型、降低成本、简化工艺,提高速度和精度的方向发展,同时简述快速成型技术在国内的发展历程。
关键词:快速成型,烧结,固化,叠加,发展服务,降低成本目录前言 (III)摘要 (IV)目录 (V)1.第一章快速成型技术的概述 (1)1.1快速成型技术的产生 (1)1.2快速成型技术原理 (2)2.第二章快速成型技术的软件系统和工艺工程 (3)2.1软件系统 (3)2.2工艺过程 (3)3. 第三章几种常用快速成型技术的原理 (4)3.1立体印刷 (4)3.2选择性激光烧结 (4)3.2.1 SLS技术的应用领域 (7)3.2.2目前选择性激光烧结成型技术尚存在的一些问题 (7)3.3分层实体制造 (8)3.4熔融沉积成型 (9)3.4.1熔融沉积造型(FDM)的工艺原理 (9)4. 第四章快速成型与传统工艺 (10)4.1 RP技术的特点 (10)4.2几种典型的快速成型工艺及其比较 (11)4.2.1几种典型的快速成型工艺 (11)4.2.2几种典型快速成型工艺的比较 (11)5. 第五章快速成技术的应用 (12)5.1快速原型制造 (12)5.2快速模具制造 (12)5.3快速铸造 (13)5.4快速成型技术在工业设计中的应用 (14)5.4.1在外观及人机评价中的应用 (14)5.4.2在产品结构评价中的应用 (14)5.4.3与反求工程结合 (14)6.第六章快速成型技术的发展前景 (16)6.1快速成型的发展趋势 (16)6.1.1开发概念模型机或台式机 (16)6.1.2开发新的成形能源 (16)6.1.3开发性能优越的成形材料 (16)6.1.4研究新的成形方法与工艺 (16)6.1.5集成化 (17)6.2快速成型的应用对制造业的影响 (17)(1)RP技术在制造方式上具有革命性的突破 (17)(2)RP技术优化了产品开发过程,是快速市场响应的重要保证 (17)(3)产品在设计阶段接受设计评估与校审 (18)(4)产品在设计阶段就可进行功能试验 (18)(5)可进行快速模具制造或成品制造 (18)6.3拓展快速成型应用的新型材料 (18)6.4快速成型技术在向产品生产化发展中所存在的主要问题 (19)6.5快速成型技术产业面临的应用化挑战 (20)结束语 (21)参考文献 (22)1.第一章快速成型技术的概述快速成形技术又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing,简称RPM)技术,诞生于20世纪80年代后期,是基于材料堆积法的一种高新制造技术,被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。
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。
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

快速成型技术1、快速成型简介快速成型(RP)技术是九十年代发展起来的一项先进制造技术,是为制造业企业新产品开发服务的一项关键共性技术, 对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。
自该技术问世以来,已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用,并由此产生一个新兴的技术领域。
RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。
不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同,成形原理和系统特点也各有不同。
但是,其基本原理都是一样的,那就是"分层制造,逐层叠加",类似于数学上的积分过程。
形象地讲,快速成形系统就像是一台"立体打印机"。
2、RP 技术的原理RP 技术是采用离散∕堆积成型的原理, 由CAD 模型直接驱动的通过叠加成型方出所需要零件的计算机三维曲面或实体模型, 根据工艺要求将其按一定厚度进行分层, 把三维电子模型变成二维平面信息(截面信息), 在微机控制下, 数控系统以平面加工的方式有序地连续加工出每个薄层并使它们自动粘接成型, 图1 为RP 技术的基本原理。
图1 RP 技术的基本原理。
RP 技术体系可分解为几个彼此联系的基本环节: 三维CAD 造型、反求工程、数据转换、原型制造、后处理等。
2.1立体光固化成型(SLA)该方法是目前世界上研究最深入、技术最成熟、应用最广泛的一种快速成型方法。
SLA 技术原理是计算机控制激光束对光敏树脂为原料的表面进行逐点扫描, 被扫描区域的树脂薄层( 约十分之几毫米) 产生光聚合反应而固化, 形成零件的一个薄层。
工作台下移一个层厚的距离, 以便固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂, 进行下一层的扫描加工, 如此反复, 直到整个原型制造完毕。
由于光聚合反应是基于光的作用而不是基于热的作用, 故在工作时只需功率较低的激光源。
此外,因为没有热扩散, 加上链式反应能够很好地控制, 能保证聚合反应不发生在激光点之外, 因而加工精度高, 表面质量好, 原材料的利用率接近100%, 能制造形状复杂、精细的零件, 效率高。
快速成形技术

4.2.3 选择性激光烧结
1986年,美国Texas大学的研究生C.Deckard提出了选择性烧 结(Selected Laser Sintering,SLS)的思想,稍后组建了DTM 公司,于1992年推出SLS成形机。 选择性激光烧结 的成形过程是:由CAD模型各层切片的平面 几何信息生成X-Y激光扫描器在 每层粉末上的数控运动指令,铺 粉器将粉末一层一层地撒在工作台上,再用滚筒将粉末滚平、压 实,每层粉末的厚度均对应于CAD模型的切片厚度。各层铺粉二 氧化碳激光器选择性烧结到基体上,而未被激光扫描、烧结的粉 末仍留在原处起支撑作用,直至烧结出整个零件。
利用分层技术制造了金属冲裁 模、成形模和注塑模
20世纪70年代末到80年代初,美国3M公司的Alan J. Hebert(1978年)、日本的小玉秀男(1983年) 、美国UVP公司的Charles W. Hull(1982年)和日 本的丸谷洋二(1983年)各自独立的首次提出了RP 的概念
Chares W.Hull在UVP地资助下,完成了第一个RP 系统——Stereolithography Apparatus(SLA) 1986年该系统获得专利,这是RP发展的一个里程碑
(5)制造原型的复制性、互换性高;
(6)加工周期短、成本低,成本与产品复杂程度无关,一般 制造费用降低50% ,加工周期节约70%以上;
(7)加工过程中无振动、噪声和切削废料;
4.2 RP技术的主要工艺方法
快速成形技术经过20年左右的发展,其工艺已经逐步完善, 发展了许多成熟的加工工艺及成形系统。快速成形技术发展至今 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 快速成形的工艺方法已有几十种之多,其中主要工艺有五种基本 类型:光固化成型法、分层实体制造法、选择性激光烧结法和熔 融沉积制造法,三维印刷工艺。
快速成形技术及其发展

快速成形技术及其发展快速成形(Rapid Prototyping,以下简称RP)技术是20世纪80年代末才发展起来的数字制造工艺技术。
它把零件的3维数字模型先进行离散化,然后按照数字积分的思路进行逐层加工。
与传统的切削加工不同,RP将复杂的3维模型加工分解成简单的2维平面加工的组合,即采用逐层材料累加法来加工实体模型。
因此,它不必采用传统的加工机床和加工模具,只需传统加工方法的10%~30%的工时和20%~35%的成本<sup>[1]</sup>,就能直接制造出产品样品或模具。
RP是计算机技术、数控技术、材料科学、激光技术、机械工程技术等多学科集成的结晶。
它与传统制造技术相比,具有如下特点:1.产品的单价几乎与产品批量无关,特别适用于新产品的创新和开发。
2.可以制造任意复杂形状的3维实体。
3.成形过程无需模型、模具、专用夹具或工具,整个开发过程费用低、周期短,设计制造高度一体化。
4.RP技术与传统制造方法(如铸造、粉末冶金等)相结合,为传统制造方法注入新的活力。
二、几种典型的RP技术RP技术发展迅速,现已经有30余种不同的工艺方法,并且新的方法还在不断增加。
按照成形的能源可以分为激光加工和非激光加工两大类;按照材料的形态可以分为液态、薄材、丝材、金属和非金属粉末等5种。
目前应用比较广泛的有液态光敏树脂选择性固化(SLA)、薄型材料选择性切割(LOM)、粉末材料选择性激光烧结(SLS)、丝状材料选择性熔覆(FOM)和3维打印成形(TOP)等5种。
(一)液态光敏树脂选择性固化SLA技术的基本原理是采用激光作为能源,将液态的树脂在紫外光束有选择性地照射下快速固化,形成构建原型所需要的一层层截面轮廓,然后依次将每一层截面轮廓叠加成三维的原型,如图1所示。
其主要过程是:1.容器中装有光敏树脂,升降平台低于液面,表面铺有一层(0.1mm)树脂;2.通过透镜聚焦和扫描镜扫描后的激光束,在计算机控制系统的操纵下,按照截面的轮廓形状对液面进行扫描,从而形成一层固化的制件轮廓截面;3.升降平台下降一层(0.1mm)高度,刮平器将液面刮平,形成新的液面,激光束再固化一层轮廓;4.如此循环不已,直至原型制作完成。
快速成型技术及其应用

快速成型技术及其应用一、本文概述随着科技的迅速发展和市场竞争的日益激烈,产品的设计、开发和生产周期已经成为决定企业竞争力的关键因素。
在这一背景下,快速成型技术(Rapid Prototyping,简称RP技术)应运而生,以其独特的优势在生产制造领域引发了深刻的变革。
本文旨在全面介绍快速成型技术的基本概念、发展历程、主要类型及其在各行业中的应用实例,分析快速成型技术带来的经济效益与社会影响,并展望其未来的发展趋势和挑战。
通过对这一技术的深入探讨,我们期望能够帮助读者更好地理解并应用快速成型技术,以促进企业创新能力的提升和产业升级的加速。
二、快速成型技术的基本原理与分类快速成型技术(Rapid Prototyping, RP)是一种基于三维计算机辅助设计(CAD)数据,通过逐层堆积材料来制造三维实体的技术。
其基本原理可以概括为“离散-堆积”。
将三维CAD模型进行切片处理,得到一系列二维层面信息;然后,按照这些层面信息,通过特定的成型设备,如激光烧结机、熔融沉积机、光固化机等,将材料逐层堆积起来,最终形成与原始CAD模型一致的三维实体。
根据成型材料的不同和成型方式的差异,快速成型技术可以分为以下几类:熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling, FDM):该技术使用热塑性材料,如蜡、ABS塑料等。
材料在喷头中加热至熔融状态,然后按照CAD模型的切片信息,通过喷头逐层挤出材料,冷却后形成实体。
光固化成型(Stereo Lithography, SLA):使用液态光敏树脂作为材料。
在紫外光照射下,液态树脂逐层固化,形成实体。
该技术精度较高,适用于制造复杂结构和高精度的模型。
选择性激光烧结(Selective Laser Sintering, SLS):采用粉末状材料,如塑料粉末、金属粉末、陶瓷粉末等。
在激光的作用下,粉末逐层烧结,形成实体。
该技术可以制造金属和陶瓷等高强度材料的零件。
快速成型技术的应用与发展趋势

快速成型技术的应用及发展趋势摘要:;快速成型技术凭借其加工原理的独特性和相对传统加工时间的大大节省,在模具工业和修复医学方面得到了大力的推广和应用.同时也是一种结合计算机、数控、激光和材料技术于一体的先进制造技术,并提出快速成型技术未来的发展方向。
关键词:快速成型;快速模具;修复医学;成型方法;成型材料;引言快速成型(Rapid Prototyping,简称RP)是80年代末期开始商品化的一种高新制造技术,它是集CAD/CAM技术、激光加工技术、数控技术和新材料等技术领域的最新成果于一体的零件原型制造技术.快速成型不同于传统的用材料去除方式制造零件的方法,而是用材料一层一层积累的方式构造零件模型.它利用所要制造零件的三维CAD模型数据直接生成产品原型,并且可以方便地修改CAD模型后重新制造产品原型.由于该技术不像传统的零件制造方法需要制作木模、塑料模和陶瓷模等,可以把零件原型的制造时间减少为几天、几小时,大大缩短了产品开发周期,减少了开发成本.随着计算机技术的快速发展和三维CAD软件应用的不断推广,越来越多的产品基于三维CAD设计开发,使得快速成型技术的广泛应用成为可能.快速成形技术已广泛应用于宇航、航空、汽车、通讯、医疗、电子、家电、玩具、军事装备、工业造型(雕刻)、建筑模型、机械行业等领域[1]。
1.快速成型技术的应用1.1 工业产品开发及样件试制作为一种可视化的设计验证工具,RP具有独特的优势。
(1)在国外,快速原型即首版的制作,已成为供应商争取订单的有力工具。
美国Detroit的一家制造商,利用2台不同型号的快速成型机以及快速精铸技术,在接到№rd公司标书后的4个工作日内生产出了第一个功能样件,从而拿到了Ford公司年生产总值300万美元的发动机缸盖精铸件的合同。
(2)在RP系统中,一些使用特殊材料制作的原型(如光敏树脂等)可直接进行装配检验、模拟产品真实工作状况的部分功能试验。
Chrysler 直接利用RP技术制造的车体原型进行高速风洞流体动力学试验,节省成本达70%。
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快速成形技术的发展及应用
摘要快速成形技术(Rapid Prototyping,RP)是一种借助计算机、激光,精密传动和数控等现代手段,将计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)集成于一体,根据在计算机上构造的三维模形,以逐层累计的建造方式在很短时间内直接制造产品样品的技术,无需传统的机械加工机床和模具。
该项技术创立了产品开发的新模式,使设计师以前所未有的直观方式体会设计的感觉,感性而迅速的验证和检查所设计的产品结构和外形,从而使设计工作进入了一种全新的境界,改善了设计过程中的人机交流,缩短了产品开发的周期,加快了产品更新换代的速度,降低了企业投资新产品的风险,加强了企业引导消费者的力度。
关键词快速成形先进技术高效制造
正文
快速成形技术又称快速原型制造技术,诞生于20世纪80年代后期,是基于材料堆积法的一种高新制造技术,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、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。
即,快速成形技术就是利用三维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。
下面我将从RP起源、RP技术分类、RP特点、RP应用四个方面来讲解。
1、RP起源
分层制造三维物体的思想雏形可追溯到4000年前。
中国出图的漆器用粘结剂把丝、麻粘结起来铺敷在底胎(类似RP的基板)上,待漆干后挖去底胎成形。
人们发现,古埃及人在公元前就已经将木材切成板后重新铺叠,制成像现代胶合板似的叠合材料。
1892年,Blanther主张用分层方法制作三维地图模形。
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、成形模和注塑模。
20世纪70年代末到80年代初,美国3M公司的Alan J.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),各自独立的提出了RP的概念,即利用连续层的选取固化制作三维实体的新思想。
Charles W.Hull在UVP的资助下,完成了第一个RP系统—SLA。
1986年,该系统获得专利,这是RP发展的一个里程碑。
随后许多快速成形的概念、技术及相应的成形机也相继出现。
2、RP技术分类
迄今为止,国外、国内已经开发成功了十多种成熟的快速成型工艺,其中商品化比较好的主要有SLA、LOM、SLS、FDM、TDP等原理的快速成型系统。
①立体光固化成型法
立体光固化成型法(SLA,Stere-lithography Apparatus)以液态光敏树脂为原材料,在计算机控制下的紫外激光束按预定零件各分层截面的轮廓轨迹对液态树脂逐点扫描,使被扫描区的树脂层产生聚合(固化)反应,从而形成零件的一个薄层截面,最后将形成好的所有薄层截面进行固化以形成整体零件。
SLA工艺的优点是精度高,可以控制在0.01mm,表面质量好;原材料利用率接近100%,能够制造形状特别复杂、精细的零件;缺点是需要设计支撑,原材料价格昂贵,可以选择的材料种类有限,加工成本高;制件容易发生翘曲变形。
②分层实体制造法
分层实体制造法(LOM,Laminated Object Manufacture)是将单层涂有热熔胶的纸片通过加辊加热粘结在一起,利用上方的激光切割器按照CAD分层模型所获数据,用激光束切割形成零件。
该法无需设计支撑,只需切割轮廓,无需填充扫描,制件的翘曲变形小,制造加工成本低。
但是表面质量差,废料分离麻烦,材料利用率低,种类有限,后处理难度大。
③选择性激光烧结法
选择性激光烧结法(SLS,Selective Laser Sintering)是利用激光器对热塑粉末进行分层烧结固化堆积成形零件。
其优点是原型件机械性能好,强度高;无需设计和构建支撑;成型材料选择性广泛,并且利用率高(100%);缺点是制件精度低,表面粗糙,需要后处理。
④熔融沉积成型法
熔融沉积成型法(FDM,Fused Deposition Modeling)是将丝状材料在喷头中加热至略高于熔点(比熔点高1℃左右),呈半流动状态,从喷头中挤压出来,很快凝固,形成精确的
层,层层相叠,最后形成整体。
其优点是材料利用率高,材料成本低,可选材料种类多,速度快。
缺点是精度低,悬臂件需要支撑,且成型加工中易堵丝。
⑤三维印刷系统法
三维印刷系统(TDP,Three Dimensional Printing)是使用专用粉末材料和粘结剂,用类似打印喷头在一层铺好的粉末材料上有选择地喷射粘结剂,在有粘结剂的地方粉末被粘结在一起,其他地方仍为粉末,这样层层粘结形成空间实体。
TDP法的优点是成本低,速度块。
主要问题是表面粗糙。
3、 RP特点
快速成型技术较之传统的诸多加工方法展示了以下的优越性.
①可以制成几何形状任意复杂的零件,而不受传统机械加工方法中刀具无法达到某些型面的限制.
②曲面制造过程中,CAD数据的转化(分层)可百分之百的全自动完成,而不像数控切削加工中需要高级工程人员数天复杂的人工辅助劳动才能转化为完全的工艺数控代码.
③不需要传统的刀具或工装等生产准备工作。
任意复杂零件的加工只需要在一台设备上完成,因而大大的缩短了新产品的开发成本和周期,其加工效率亦远胜于数控加工。
④属于非接触式加工,没有刀具、夹具的磨损和切削力所产生的影响。
⑤加工过程中无振动、噪声和切削废料。
⑥设备购置投资低于数控机床。
4、RP应用
目前,RP技术在国外已经取得较广泛的应用,主要应用于家电、玩具、汽车、轻工、医疗、航空航天、国防等行业,并取得巨大的经济效益。
如美国PRATT5C WHITNCY公司采用RP技术快速制造了2000个铸件,如按常规方法每个铸件约需要700美元,而用此技术每个铸件只需300美元,同时,生产时间节约了70%~90%。
①新产品开发过程中的设计验证与功能验证。
在新产品造型设计过程中应用RP技术可以为设计开发人员建立一种崭新的产品开发模式,运用该技术能够快速、直接、精确地将设计思想模型转化为具有一定功能的实体模型(样件),可以方便验证设计人员的设计思想和产品结构的合理性、可装配性、美观性,及时发现设计中的问题并修改完善产品设计。
这样不仅大大缩短了开发周期,降低了开发成本,使企业在激烈的市场竞争中占有了先机。
就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公司设计了多种新款手机样品,从工业造型设计到样品全过程仅用了7天时间,这用传统设计制造技术是无法实现的。
②单件、小批量和特殊复杂零件的直接生产。
在机械制造领域里有些特殊复杂制件只需单件或少于50件的小批量生产,这样的产品通过制模再生产,成本高,周期长。
RP技术以自身独有的特点可以直接成型生产,成本低,周期短。
以北京隆源自动成型系统有限公司试制发动机涡轮2件为例,采用快速成型技术制造仅仅用了两天的时间就完成了用于生产的蜡型,传统工艺需要4个月。
③产品展示。
RP原型是产品从设计到商品化各个环节中进行交流的有效手段。
在全球经济经济化的今天,许多外向型企业都经常面临外商要求看样订货。
如何在不可能开模试生产的情况下最快提供样品,抢占市场先机。
在这种环境下,RP技术又体现了明显的优势。
④快速模具制造。
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,提高生产效率,是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径。
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。
参考文献
[1]杨继全,徐国财.快速成形技术(M).北京:化学工业出版社,2006.3-8.
[2]王广春.快速原型技术及其应用(M).北京:化学工业出版社,2006.1-2.。