快速原型制造技术PPT课件

合集下载

第11讲快速原型制造技术

第11讲快速原型制造技术
成形材料:液态光敏树脂。 液态光敏树脂在一定波长和强度的紫外光(如λ=325nm)的照 射下能迅速发生光聚合反应, 分子量急剧增大, 材料也就从液态 转变成固态。
SLA工作原理
成型开始时,聚焦后的光斑在液面上按计 算机的指令逐点扫描,即逐点固化。当一层扫 描完成后,升降台带动平台下降一层高度,已 成型的层面上又布满液态树脂,然后再进行下 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。
装配校核 功能测试
(1) 产 品 开 发
销售模型 可制造性检查 CAD数据检查
模型实例1 轿车车灯
模型实例2 电话机外壳
模型实例3 皮鞋底
注射模具 硅橡胶模 树脂型复合模
(2) 模 具 制 造
陶瓷型精铸模 冲压模具 消失模
模具实例1 手机外壳橡胶模
模具实例2 拐头树脂型复合模
模具实例3 电子产品注射模
如Pro/E软件是通过选定弦高值(ch-chord height)作为逼近的精度参数,如下图为一球体,给 定的两种ch值所转化的情况。
(a)ch=0.05
(b) ch=0.2
1.3三维模型的离散处理
通过专用的分层程序将三维实体模型沿高度方向的水平面“切割”成一定厚度的片层. 切片层的厚度直接影响零件的表面粗糙度和整个零件的型面精度,一般约在0.1-0.2mm
优点 缺点
精度较高,精度控制在±0.1mm; 表面质量好; 能制造形状特别复杂、特别精细的零件 原材料的利用率接近100%;
成形设备价格昂贵; 选择的材料种类有限,材料价格较贵; 容易发生翘曲变形; 需要设计支撑;
2021/3/11
中原工学院机电学院 胡敏
17
2.2分层实体制造(LOM,Laminated Object Manufacturing)

第13讲 快速原型制造课件

第13讲 快速原型制造课件
造型材料与工艺 7
2018/11/27
RP应用现状
全球RP设备拥有量数据:1999年为5449台、
2000年为6755台、2001年略多于8000台 (在2001年的拥有量中,美国占42.8%、 日本占18.7%、德国占9.3%、中国占4.7% 名列世界第四)、2002年为9000多台, 2003年约为11,000台,最近四年全球RP设 备的拥有量增加了约一倍。 与因特网结合的专业化RP服务机构正蓬勃 发展
2018/11/27 造型材料与工艺 5
RP+RT
以母模为基础来制造各种模具,速度快、
成本低,但母模特别是形状复杂的母模获 取不易,而RP技术很易将体现设计构思的 CAD模型变为非金属材料的母模,为快速 制模(RT,Rapid Tooling)技术注入了新 的活力,RP与RT的结合(RP+RT)是快 速原型技术应用领域最重要的扩展。
2018/11/27 造型材料与工艺 10
在RP设备上快速成形

首先用配置在RP设备上的切片软件沿成形制件的 高度方向每隔一定距离(多为0.1mm)从CAD模 型上依次截取平面轮廓信息,随后RP设备上的激 光头或喷射头在数控装置的控制下按截面轮廓信 息相对于X-Y平面工作台运动,进行选择性激光 扫描(实现固化、切割或烧结)或者进行选择性 喷射(喷射热熔材料或粘结剂),以物理或化学 方法逐层成形并相互粘结(每成形一层工作台便 下移一个切片厚度),这样一层层堆积便构成三 维实体制件。
2018/11/27
造型材料与工艺
13
2018/11/27
造型材料与工艺
14
二、几种主要的RP成形方法
基于激光的RP成形方法 基于喷射的RP成形方法

快速成型的技术ppt课件

快速成型的技术ppt课件
的。E.M.Sachs于1989年申请了3DP(Three-Dimensional Printing) 专利,该专利是非成形材料微滴喷射成形范畴的核心专利之一。3DP 工艺与SLS工艺类似,采用粉末材料成形,如陶瓷粉末,金属粉末。 所不同的是材料粉末不是通过烧结连接起来的,而是通过喷头用粘接 剂(如硅胶)将零件的截面“印刷”在材料粉末上面。用粘接剂粘接的 零件强度较低,还须后处理。具体工艺过程如下:上一层粘结完毕后, 成型缸下降一个距离(等于层厚:0.013~0.1mm),供粉缸上升一高 度,推出若干粉末,并被铺粉辊推到成型缸,铺平并被压实。喷头在 计算机控制下,按下一建造截面的成形数据有选择地喷射粘结剂建造 层面。铺粉辊铺粉时多余的粉末被集粉装置收集。如此周而复始地送 粉、铺粉和喷射粘结剂,最终完成一个三维粉体的粘结。未被喷射粘 结剂的地方为干粉,在成形过程中起支撑作用,且成形结束后,比较 容易去除。
• 该工艺的特点是成形速度快,成形材料价格低,适合做 桌面型的快速成形设备。并且可以在粘结剂中添加颜料, 可以制作彩色原型,这是该工艺最具竞争力的特点之一, 有限元分析模型和多部件装配体非常适合用该工艺制造。 缺点是成形件的强度较低,只能做概念型使用,而不能做 功能性试验。
• 三维印刷(3DP)--高速多彩的快速成型工艺
料(ABS等)、陶瓷粉、金属粉、砂等,可以在航空,机 械,家电,建筑,医疗等各个领域应用。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
• 主要工艺:

RP技术结合了众多当代高新技术:计算机辅助设计、
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 )-制作大型铸件的快速成型工艺

8.快速原型制造技术

8.快速原型制造技术

③.快速原型作为一种重要的制造技术,采用适当的材料, 这种原型可以被用在后续生产操作中以获得最终产品。
④.快速原型操作可以应用于模具制造,可以快速、经济 地获得模具。 ⑤.产品制造过程几乎与零件的复杂性无关,可实现自由 制造(Free Form Fabrication),这是传统制造方法无 法比拟的。
立体印刷的优缺点及应用
• SLA是最早出现的RP工艺,是目前RPM技术领域研究最 多、技术最成熟的方法。 • 缺点需要支撑、材料毒性及收缩
(二)选择性层片粘接
• 选择性层片粘接采用激光等对箔材进行切割。首先切 割出工艺边框和原型的边缘轮廓线,而后将不属于原 型的材料切割成网格状。通过升降平台的移动和箔材 的送给可以切割出新的层片并将其与先前的层片粘接 在一起,这样层层迭加后得到下一个块状物,最后将 不属于原型的材料小块剥除,就获得所需的三维实体。 层片添加的典型工艺是分层实体制造LOM(Laminated Object Manufacturing——LOM),如图2所示。这里 所说的箔材可以是涂覆纸(涂有粘接剂覆层的纸), 涂覆陶瓷箔、金属箔或其他材质基的箔材。
(二)RPM成形材料
材料 形态 具体 材料 液态 固态粉末 非金属 金属 固态片材 固态丝 材 蜡丝、 ABS丝等
快速原型(Rapid Prototyping)技术是近年来发展 起来的直接根据CAD模型快速生产样件或零件的成组技 术总称,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。 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。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。

快速原型制造技术1

快速原型制造技术1

Evaluation only.
A计sp算o机se技.S术lides forR.NPET 3.5
Clie能n源t 科P学rofile
5.2
背 景
造 技
Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.

产 生
CAD/CAM

材料科学
2019/5/22
昆明学院 孙艳萍
7
• 全球一体化市场、制造业竞争激烈,产品的开发速度
快速原型制造技术与传统加工的比较
RP机器: 1. 工件复杂程度不受限制(产品制造过程几乎与零件的复杂 程度无关); 2.产品的单价几乎与批量无关,特别适合于新产品的开发和
快 速 原
算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料等的基 础上集成发展起来的先进的产品研究与开发技术,实
型 现从零件设计E到v三al维ua实t体io原n 型on制ly造.一体化的系统技术。
概 念ted制 造 技wi2th、CA快Mos速appny原uorfsi型agceth制u.Str造i2nli(g0dR)0eP技4Ms-术f—2o0是r1R.使1Nap用EAidRTsPPpr技3oo.t术so5tey,CpP由ilnitegCynALtDtP模dr.型of直ile 5.2
Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
图1.5 快速原型详细工艺流程
2019/5/22
昆明学院 孙艳萍
14
快速原型制造技术的基本过程
(1)CAD模型设计:应用三维CAD软件,根据产品要求设计
三维模型,或采用逆向工程技术获取产品的三维模型。
(2)三维模型的近似处理:用一系列小三角形平面来逼近模型

快速原型制造技术1

快速原型制造技术1

2019/8/31
昆明学院 孙艳萍
24
设计、制造一体化
在传统的CAD/CAM技术中,复杂的CAPP 一直是实现设计、制造一体化过程中比较难以克 服的一个障碍。而快速成形技术突破了成形思想 的局限性,采用了离散 堆积的加工工艺,避开 了传统的工艺规划制定,使CAD和CAM能够很 顺利地结合在一起,实现了设计制造一体化。
理零件表面,去除辅助支撑结构)
2019/8/31
昆明学院 孙艳萍
15
RP技术的基本原理图
三维CAD模型 分层切片
各层截面的轮廓 微小厚度的片状实体
激光器(或喷嘴)按各层截 面轮廓切割、固化或烧结
三维模型或样件
逐层堆积
2019/8/31
昆明学院 孙艳萍
16
快速原型制造技术与传统加工 的比较
人工:慢 CNC加工机床:
2019/8/31
昆明学院 孙艳萍
28
RP技术的优点
(1)任何……无论多复杂的形狀都非常容易成型。 (2)任谁……因无机器各部动作干涉問題,对操作者无熟 练要求。 (3)即刻……因无需准备工具夾具等,可立即开始加工。 (4)自动……加工过程完全自动化,可完全无人运转。 (5)安静……无加工噪音、振动,无大量切屑。 (6)短期……可在短時間內制作模型,交货快,費用省。
便的制造出它的模型(原型)。从制造模型的角度,RP具有NC机
床无法比拟的优点,即快速方便、高度柔性。
2019/8/31
昆明学院 孙艳萍
22
CAD模型直接驱动
CAD/CAM一体化,无需人员干预或 较少干预,是一种自动化的成形过程。 提高了新产品开发的一次成功率,缩短 了开发周期,降低了研发成本。(据统 计:可减少产品开发成本30—70%,缩 短开发时间50%至更少。)

快速原型制造技术快速成形原理及特点

快速原型制造技术快速成形原理及特点
快速原型制造技术快速成形原理及 特点
成型过程示意图
快速原型制造技术快速成形原理及 特点
• 快速成型工艺的优势:
------使模型或模具的制造时间缩短数倍甚至数十倍,大大缩 短新产品研制周期;
------使复杂模型的直接制造成为可能,提高了制造复杂零件 的能力;
------可以及时发现产品设计的错误,做到早找错、早更改, 避免更改后续工序所造成的大量损失,显著提高新产品 投产的一次成功率;
快速成型的基本过程:
→→→首先设计出所需零件的计算机三维模型(数字模型、 CAD模型)
→→→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
→→→再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
→→→最后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。
快速原型制造技术快速成形原理及 特点
三、快速成型机及成形方法:
1、快速成形机 快速成形机是分层叠加成形(包括截面轮廓
制作和截面轮廓叠合)的基本设备。 成形机都是基于“增长”成形法原理,即用一
层层的小薄片轮廓逐步叠加成三维工件。其差别 主要在于薄片采用的原材料类型,由原材料构成 截面轮廓的方法,以及截面层之间的连接方式。
------使设计、交流和评估更加形象化,使新产品设计、样品 制造、市场定货、生产准备、等工作能并行进行,支持 同步(并行)工程的实施;
------节省了大量的开模费用,成倍降低新产品研发成本。
快速原型制造技术快速成形原理及 特点
• 自1986年出现至今,短短十几年,世界上已有大约二十多 种不同的成型方法和工艺,其中比较成熟的有SLA、SLS、 LOM和FDM等方法。其成形原理分别介绍如下:

《快速原型技术》PPT课件

《快速原型技术》PPT课件

ppt课件
14
3.2.1 产品三维模型构造及其近似处理
2.三维模型的近似处理
用一系列小三角平面来逼近模型上的自由曲面,每一个 小三角形由三个顶点和一个法矢量来表示,三角形的大 小可以选择,从而得到不同的曲面近似精度。
经近似处理的三维模型文件格式为STL,典型的商品 化CAD系统都有STL文件输出的数据接口
机械加工新技术
第三章 快速原型技术
济南大学
ppt课件
1
第3章 快速原型技术
3.1 概 述 3.2 快速原型的软件技术 3.3 SLA工艺
3.4 LOM工艺
3.5 SLS工艺
3.6 FDM工艺 3.7 RP技术的应用
3.8 RP技术的发展趋势
ppt课件
2
3.1 概 述
快速原型技术 Rapid Prototyping RP技术 快速成形技术
各种快速原型系统都带有分层处理软件,能将CAD模型以片 层方式来描述,这样,无论零件多么复杂,对于每一层来说, 都是简单的平面。
ppt课件
17
3.2.3 成型控制软件
成形控制软件根据所选的数控系统将分层处理软件生成的二 维层片信息即轮廓与填充的路径生成NC代码,与工艺紧密 相连,是一个工艺规划过程。
快速原型扫描路径规划的主要内容包括刀具尺寸补偿和扫描 路径选择,其核心算法包括二维轮廓偏置算法和填充网格生 成算法。算法的要求是合理性、完善性和鲁棒性,算法的好 坏直接影响数据处理效率,生成结果则直接决定成形加工效 率。
ppt课件
18
3.3 SLA工艺
SLA工艺于1984年由Charles Hull提出并获美国专利。 1988年美国3D Systems公司推出世界上第一台商品化RP 设备SLA-250。它以光敏树脂为原料,通过计算机控制紫 外激光使其固化成形,自动制作出各种加工方法难以制作 的复杂立体形状,在制造领域具有划时代的意义。目前 SLA工艺已成为世界上研究最深入、技术最成熟、应用最 广泛的一种快速原型方法。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。



CAD数据检查
模型实例1 轿车车灯
模型实例2 电话机外壳
模型实例3 皮鞋底
5 快速原型制造技术应用实例
注射模具

硅橡胶模



树脂型复合模
陶瓷型精铸模 冲压模具 消失模
模具实例1 手机外壳橡胶模
模具实例2 拐头树脂型复合模
模具实例3 电子产品注射模
5 快速原型制造技术应用实例
医学模型
国内
国外
西安交通大学——恒通公司
3D System公司(美国) Aeroflex公司(美国)EOS公司(德国) CMET公司 D-MEC公司 Autostade公司(日本)
最新指标:层厚:0.05mm,精度:±0.025mm~±0.215μm
3 常见的快速原型制造方法
3 常见的快速原型制造方法
3 常见的快速原型制造方法
快速原型制造
1 快速原型制造技术产生的背景
市场变化
客户要求
计算机技术
RP
能源科学
材料科学
CAD/CAM
2 快速原型制造技术的原理
RP技术是基于离散/堆积原理的直接加工原型或零件的制 造过程。如图(1)和图(2)。
CAD MODEL
CONCEPT DESIGNING
DATA COLLECTION
DATA PROCESSING
在移动头中进行熔化,熔化后的材料在移动的过程中被挤压 出来堆积零件。
国内 清华大学——殷华公司
国外
Stratasys公司 (美国) 3D Systems公司 (美国)
最新指标:层厚:≥0.127mm,精度:±0.127mm
3 常见的快速原型制造方法
3 常见的快速原型制造方法
(4)层压物体制造技术(LOM) LOM(Laminated Object Manufacturing)是通过逐层激光剪
PROTOTYPING PART
REVERSE ENGINEERING
图(1)原理框图
2 快速原型制造技术的原理
图(2)原理示意图
3 常见的快速原型制造方法
(1)立体印刷技术(SLA) SLA(Stereo lithograghy Apparatus)法,其工艺原理
是:从最底层开始,激光在光敏树脂表面扫描,在扫描过程 中,激光的曝光量超过树脂固化所需的阈值能量的地方才会 发生聚合反应形成固态。
切薄纸材料制造零件的一种技术。
国内 华中理工大学
最新指标: 精度: ±0.2mm
国外
Helisys公司 (美国) Kira公司(日本)
3 常见的快速原型制造方法
3 常见的快速原型制造方法








SLS FDM LOM SLA 3D
4 快速原型制造技术在产品设计和制 造中的作用
(1)RPM技术体系的基本环节
(2)选择性激光烧结(SLS) SLS(Selective laser sintering)是利用激光所提供
的能量有选择性地融化热塑性塑料以形成三维零件。
国内
北京隆源公司 华中理德国)
最新指标:层厚:0.08-0.3mm
3 常见的快速原型制造方法
(3)熔融沉积成型(FDM) FDM(Fused Deposition Modeling)是利用热塑性细丝
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢你的到来
学习并没有结束,希望大家继续努力
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
演讲人:XXXXXX 时 间:XX年XX月XX日
1)三维CAD; 2)反求工程; 3)数据转换; 4)原型制造; 5)物性转换。
4 快速原型制造技术在产品设计和制 造中的作用
(2) RPM技术的应用
产品设计评估和功能检测; 快速模具制造; 医学上的仿生制造; 艺术品的制造。
5 快速原型制造技术应用实例
观感评价
销售模型
装配校核 功能测试


可制造性检查
建筑模型
模型 制造
艺术模型
模型制作实例1 CT扫描股骨模型
模型制作实例2 艺术模型
东北大学先进制造研究所立体印刷快速成型机
叶轮模型级快速原型制造
叶轮模型级快速原型制造
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
相关文档
最新文档