快速成形技术在快速模具制造中的应用
快速成型与快速模具制造技术及其应用课程作业
1、立体光固化(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
二、 STL数据文件及处理
快速成型制造设备目前能够 接受诸如STL，SLC，CLI， RPI，LEAF，SIF等多种数 据格式。其中由美国3D Systems公司开发的STL文 件格式可以被大多数快速成
型机所接受，因此被工业界
认为是目前快速成型数据的
准标准，几乎所有类型的快 速成型制造系统都采用STL 数据格式。
五、CT图像数据处理软Mimics
Mimics软件简介
Mimics软件是比利时Materialise公司面向医 学CT或MRI数据模型处理的运行在Windows 操作 系统环境下的高度集成的三维图像处理软件，该软 件能在几分钟内将CT或MRI数据转换成三维CAD或 快速成型所需的模型文件。其主要功能特点如下：
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
3、选择性激光烧结(SLS)
研究SLS的有DIM公司、EOS公司、北京隆源公司。该法采用C02激光器作 能源，目前使用的造型材料多为各种粉末材料。在工作台上均匀铺上一层很薄 的粉末，激光束在计算机控制下按照零件分层轮廓有选择性地进行烧结，一层 完成后再进行下一层烧结。全部烧结完后去掉多余的粉末，再进行打磨、烘干 等处理便获得零件。目前，成熟的工艺材料为蜡粉及塑料粉，用金属粉或陶瓷 粉进行粘接烧结的工艺还正在实验研究阶段。该技术具有原材料选择广泛、多 余材料易于清理、应用范围广等优点，适用于原型及功能零件的制造。在成形 过程中，激光工作参数以及粉末的特性和烧结气氛是影响烧结成形质量的重要 参数，原理如图4所示。
快速成型与模具的快速制造
可 以分 为快速软 模 ， 速过 渡 模 和 快 速批 量 生产 用 快
模。
３ １快 速软模 的制作 ．
根据 快速成 型 的母 模 ， 注 聚氨 酯 材 料 （ Ｃ — 浇 如 ｉ
秦 小 琼
（ 州 理 工 大学 机 电学 院 ， 肃 兰 州 ７ ０ ５ ） 兰 甘 ３０ ０
摘 要 ： 文主要 介 绍如何 根据 快速 成型 的母体 在铸造 、 本 拉伸 、 塑加 工 中快速 制做模 具 的方法 ， 注 和
一
些 快速制 作 的模 具 在 实践 中的应 用。
关 键词 ： 速成 型 ； 速模 具 ； 工 方法及 应 用 快 快 加
种模 具 技术最 首 要 的带有 先进性 的要求 是其 快速
性， 即从 设计 到 进 入 市 场 的 时 间尽 可 能短 。随 着快 速 成 型技 术 的发展 与应 用使 得模具 的快 速制 作在一 定 范 围变 成现 实 。所谓 快速 模具技 术是 由快 速原形 技 术 驱 动 的 本 质 上 是 基 于离 散／ 积 成 型 的技 术 。 堆
速模 具 ； 然而 堆积 金 属 的难 易决 定 了 直接 快 速 模 具 技术 在近 期 内无法 在 模具 领 域 中 占主导 地 位 ， 目前 主要 还是 间接 快速 模具 占主要地位 。
此蜡 模经 传统 的失蜡铸 造工 艺制作 金属模 。用这 种
工艺 制作 不仅工 艺简单 而且 压型成本 。还 可 以制作
突出， 通常是 根据 铸 件 的形 状 及 尺寸 进行 设 计 用金 属经切 削加 工制 成 ， 期 长 成本 高 。如果 采 用快 速 周 成型技 术 做母 模 ， 过快 速 软 模 或快 速 过渡 模 等 得 通
快速成型技术在工业设计中的应用
快速成型技术在工业设计中的应用
快速成型技术（Rapid Prototyping，RP）是一种通过计算机辅助设计（CAD）或计算机辅助制造（CAM）技术，将数字模型转化为实体模型的技术。
它是一种快速、高效、精度高的制造技术，已经广泛应用于工业设计领域。
快速成型技术在工业设计中的应用主要体现在以下几个方面：
1. 产品设计
快速成型技术可以帮助设计师快速制作出产品的实体模型，从而更好地了解产品的外观、尺寸、结构等方面的特点。
这样可以在产品设计的早期阶段就发现并解决问题，从而提高产品的设计质量和效率。
2. 模具制造
传统的模具制造需要经过多次手工加工，耗时耗力，而且精度难以保证。
而快速成型技术可以直接将数字模型转化为实体模型，从而大大缩短了制造周期，提高了制造精度和质量。
3. 零部件制造
快速成型技术可以直接将数字模型转化为实体模型，从而可以快速制造出各种零部件。
这种制造方式不仅可以提高制造效率，而且可以减少材料浪费，降低制造成本。
4. 产品展示
快速成型技术可以帮助设计师快速制作出产品的实体模型，从而可以更好地展示产品的外观、尺寸、结构等方面的特点。
这样可以在产品展示的过程中吸引更多的关注，提高产品的知名度和销售量。
总之，快速成型技术在工业设计中的应用已经越来越广泛，它不仅可以提高产品的设计质量和效率，而且可以降低制造成本，提高产品的知名度和销售量。
随着技术的不断发展，相信快速成型技术在工业设计中的应用会越来越广泛，为工业设计带来更多的便利和创新。
快速成型（RP）的原理方法及应用
快速成型（RP）的原理方法及应用快速成型(RP)的原理方法及应用快速成型(RP)技术是一种集计算机、数控、激光和材料技术于一体的先进制造技术。
本文通过介绍快速成型系统的原理方法和特点，阐述其工艺特点及开发和应用，探讨快速成型技术在现代制造业中起到的重要作用和产生的巨大效益，分析快速成型技术的优点和缺点，并提出快速成型技术未来的发展方向和深远意义。
1前言当今时代，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，一方面表现为消费者兴趣的短时效和消费者需求日益主体化、个性化和多元化；另一方面则是区域性、国际市场壁垒的淡化或打破，要求制造业的厂商必须着眼于全球市场的激烈竞争。
因此快速地将多样化、性能好的产品推向市场成为了制造业厂商把握市场先机的关键，由此导致了制造价值观从面向产品到面向顾客的重定位，制造战略重点从成本与质量到时间与响应的转移，也就是各国致力于CIMS(ComputerIntegratedManufactureSystem)、并行工程、敏捷制造等现代制造模式的研究与实践的原因。
快速成型(RapidPrototyping)技术正是在这种时代的需求下应运而生的。
它是由三维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。
2快速成型的原理及特点快速成型技术采用离散/堆积成型原理，根据三维CAD模型，对于不同的工艺要求，按照一定厚度进行分层，将三维数字模型变成厚度很薄的二维平面模型。
再将数据进行一定的处理，加入加工参数，产生数控代码，在数控系统控制下以平面加工方式连续加工出每个薄层，并使之粘结而成形。
实际上就是基于“生长”或“添加”材料原理一层一层地离散叠加，从底到顶完成零件的制作过程。
它是计算机辅助设计与制造技术、逆向工程技术、分层制造技术、材料去除成形、材料增加成形技术以及它们的集成的总称。
模具新技术新工艺概论
模具新技术新工艺概论一、前言随着制造业的发展，模具行业作为制造业的重要组成部分，也在不断地发展和创新。
模具技术和工艺的不断更新，不仅可以提高产品的质量和产能，还可以降低生产成本和提高企业竞争力。
本文将介绍一些模具行业中的新技术和新工艺。
二、快速成型技术快速成型技术是一种以数字化三维模型为基础，通过计算机控制激光束或喷嘴等装置进行材料加工，从而实现快速制造产品的技术。
这种技术可以大幅度缩短产品开发周期，降低生产成本，并且可以制造出复杂形状的零件。
在模具行业中，快速成型技术可以用于制造小批量、复杂结构的模具。
三、数控加工技术数控加工技术是一种利用计算机程序来控制机床进行自动化加工的技术。
与传统手工操作相比，数控加工技术具有高精度、高效率、可重复性好等优点。
在模具行业中，数控加工技术可以用于制造各种形状的模具零件，如模板、模架等。
此外，数控加工技术还可以用于制造各种形状的产品，如汽车零部件、航空零部件等。
四、电火花加工技术电火花加工技术是一种利用电火花放电进行材料切割的技术。
这种技术可以切割硬度较高的材料，如钢、铁等。
在模具行业中，电火花加工技术可以用于制造复杂结构的模具零件。
与传统机械加工相比，电火花加工可以实现更高精度和更小尺寸的切割。
五、激光焊接技术激光焊接技术是一种利用激光束进行材料焊接的技术。
这种技术可以实现高精度焊接，并且不会对周围材料产生太大影响。
在模具行业中，激光焊接技术可以用于修复或制造模具零件。
六、表面处理技术表面处理技术是一种对材料表面进行改性或涂覆处理的技术。
这种技术可以提高材料表面的硬度和耐腐蚀性，从而延长材料的使用寿命。
在模具行业中，表面处理技术可以用于提高模具零件的耐磨性和抗腐蚀性。
七、新型材料随着科技的不断发展，新型材料不断涌现。
这些新型材料具有更好的机械性能、耐磨性、耐高温等特点。
在模具行业中，新型材料可以用于制造更加耐用和高效的模具零件。
八、总结以上是一些模具行业中的新技术和新工艺。
快速成型技术及应用
第一章 快速成型原理及方法概要
1.3 RPT的现状和发展方向
取得重大成果。如美国DTM公司利用SLS工艺成形金属 件。一般可通过两种途径：一是使用高功率二氧化碳激 光直接烧结金属粉，逐层堆积成致密度高的结构件；二 是使用中低功率二氧化碳激光烧结覆膜金属粉成形，然 后通过高温烧结和渗金属处理获得致密度高的结构件。 国内如中北大学已利用SLS工艺间接成形小型结构件并 获得阶段成果。西工大在高功率激光直接烧结金属粉的 研究已取得重大进展。 加强RPT的应用研究，最大程度地拓宽其应用领域 。我国更应重视将RPT与反求工程相结合设计开发新产 品，符合中国国情。
第一章 快速成型原理及方法概要
1.1成型方式分类
根据现代成形学的观点,从物质的组织方式分为以 下四类: (1)去除成形(Dislodge Forming).去除成型是利 用分离的方法,把一部分材料有序地从基体上分离出去 而成型的方法. (2)堆积成形(Stacking Forming)．堆积成型是运 用合并与连接的方法，把材料（气．液．固相）有序 地合并堆积起来的成型方法．RP即属于堆积成型．堆 积成型是在计算机控制下完成的，其最大特点是不受 成型零件复杂程度的限制．从广义上讲，焊接也属堆 积成型范畴．
第一章 快速成型原理及方法概要
１.２快速成形的主要工艺方法
1.2.2分层实体制造(Laminated Object Manufacturing--LOM)
也称薄形材料选择性切割．它根据三维模型每一个截面的轮廓线．在计算 机的控制下，用CO2激光束对薄形材料(如底面涂胶的纸)进行切割，逐步 得到各层截面，并黏结在一起，形成三维产品，如图所示．这种方法适合 成形大．中型零件，翘曲变形小，成形时间较短，但尺寸精度不高，材料 浪费大，且清除废料困难．
模具制造快速成型技术探讨
模具制造快速成型技术探讨概要：要想将新产品的开发成本降低，开发周期缩短，就必须将模具的成本有效控制并降低，因此就必须充分借助快速成型技术进行制模，并且在充分考虑模具原型材料的基础上将电弧喷涂快速制模、硅胶-陶瓷型橡胶模制模、硅橡胶制模及其树脂型复合模具制模手段合理的选择应用随着市场的不断变化与消费者需求的增多，使得当下不得不加快产品更新，进而就必须加快产品研发，基于此，引进快速成型技术则具有重要的意义。
一、快速成型技术的相关特点分析对快速成型技术的特点进行归纳汇总，主要表现为以下几个方面：一是速度快，即从规划到生产的时间短，对新品的管理域开发相当适用；二是柔性高，即改变CAD模型并对设置参数重新调整，便可将不同形状的模型生产；三是选材广，除了塑料树脂类之外，还可以选择陶瓷材料、金属、复合材料、纸类与石蜡类材料进行制模；四是设计制造一体化且高度技术集成，包括了机械控制、材料控制、激光、计算机、计算机技术、综合数据、数控技术等；五是自由成形制造，即零件形状无特殊限制和不受复杂零件形状限制；六是加工制造快速，将新品研制周期与成本大大缩减，同时加工具有自动化、浪费少、噪声小及其振动小的特点；七是原型的互换性及其复制性高；八是产品的复杂程度不影响加工成本和周期；九是制造原型的形状不影响制造工艺。
二、模具制造中快速成型技术的应用一般涉及间接制模和直接制模两种模具制造方法，而要想实现快速制模，就必须保证快速原型具有较高的尺寸精度，然而受成型工艺及其材质等因素的影响，使得直接制模法较为少用。
目前在产品生产中应用较多的快速成型制模技术主要包括了以下几种：一是电弧喷涂快速制模，即依据原型模样充分雾化熔化的金属，之后将其向样模表面喷射，且控制一定的速度，促进模具型腔表面的形成，之后将复合材料背衬充填，支撑选择的材料为硅橡胶或环氧树脂，分离壳与原型，将精密模具获得，再将冷却系统和浇注系统等加入，与模架一同制作注射模具。
快速成型技术在企业实际生产中的应用
快速成型技术在企业实际生产中的应用摘要：随着科学发展的进步，快速成型技术在企业实际生产中的应用范围越来越广，其中光固化技术的应用范围在快速制造中占76%，应用的范围很广，为广大企业带来了很大的好处。
本文主要对快速成型技术中的激光光固化成型技术的制造方法、基本原理以及在企业中的生产应用做出简单概述。
关键词：快速成型技术SLA 光固化快速成型硅胶模具快速铸造快速成型技术（Rapid Prototyping，RP）是基于离散-堆积成形原理的先进制造技术的总称。
由产品的三维CAD模型数据直接驱动，组装（堆积）材料单元而完成任意复杂具有使用功能的零件的技术。
对所成型零件的结构与形状无限制，可以是具有材料梯度、结构梯度和特殊孔隙的复杂形状。
直接快速制造可以避免繁复的工、模具制造；使产品的制造成本有较大的下降；缩短产品的生产周期。
目前，比较常用的其技术方法有光固化快速成型技术（Stereo Lithography Apparatus，简称SLA）、分层实体制造技术（Laminated Object Manufacturing，简称LOM ）、激光选区烧结技术（Selected Laser Sintering，简称SLS ）、三维印刷法（Three Dimensional Printing简称TDP）、丝状材料选择性熔覆（Fused Deposition Modeling，简称FDM）等多种技术方法，其中SLA光固化快速成型工艺是目前应用范围最广阔的一种快速成形方法。
1.SLA光固化快速成型技术的基本原理以及工艺流程该工艺是美国于1986年研制成功的一种RP工艺，1987年获美国专利，是最早出现的、技术最成熟和应用最广泛的快速原型技术。
它以光敏树脂为原料，通过计算机控制紫外激光器逐层凝固成型。
这种方法能简捷、全自动地制造出表面质量和尺寸精度较高、几何形状复杂的原型。
1.1光固化快速成型（SLA）的工作原理：激光束在计算机控制下根据分层数据连续扫描液态光敏树脂表面，利用液态光敏树脂经激光照射凝固的原理，层层固化光敏树脂，一层固化后，工作台下移一精确距离，扫描下一层，并且保证相邻层可靠粘结，如此反复，直到成型出一个完整的零件。
FDM的应用
FDM的应用(1)在新产品造型设计过程中的应用快速成形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。
(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，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。
(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。
(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。
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。
(5)在文化艺术领域的应用在文化艺术领域，快速成形制造技术多用于艺术创作、文物复制、数字雕塑等。
(6)在航空航天技术领域的应用在航空航天领域中，空气动力学地面模拟实验(即风洞实验)是设计性能先进的天地往返系统(即航天飞机)所必不可少的重要环节。
该实验中所用的模型形状复杂、精度要求高、又具有流线型特性，采用RP技术，根据CAD模型，由RP设备自动完成实体模型，能够很好的保证模型质量。
(7)在家电行业的应用目前，快速成形系统在国内的家电行业上得到了很大程度的普及与应用，使许多家电企业走在了国内前列。
如：广东的美的、华宝、科龙；江苏的春兰、小天鹅；青岛的海尔等，都先后采用快速成形系统来开发新产品，收到了很好的效果。
快速成形技术的应用很广泛，可以相信，随着快速成形制造技术的不断成熟和完善，它将会在越来越多的领域得到推广和应用。
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，简称RP）是一种通过将计算机模型直接转化为物理模型的制造技术。
它利用计算机辅助设计（CAD）软件将设计模型转化为三维数字模型，然后通过快速成型机器将数字模型转化为实体模型。
快速成型技术的应用领域非常广泛，下面将对其主要应用领域进行简要介绍。
1. 制造业：快速成型技术在制造业中的应用非常广泛。
它可以用于制造各种机械零件、模具、模型等。
通过快速成型技术，可以大大缩短产品开发周期，降低产品开发成本，提高产品质量。
此外，快速成型技术还可以用于制造复杂的结构件，如骨骼支架、人工关节等。
2. 医疗领域：快速成型技术在医疗领域的应用非常广泛。
它可以用于制造医疗器械、医疗模型、人体组织修复等。
通过快速成型技术，可以根据患者的具体情况，定制医疗器械和人工器官，提高手术的精确性和成功率。
同时，快速成型技术还可以用于制造人体模型，帮助医生进行手术模拟和培训。
3. 文化艺术：快速成型技术在文化艺术领域的应用也越来越广泛。
它可以用于制造各种艺术品、雕塑、建筑模型等。
通过快速成型技术，艺术家可以更加自由地发挥创造力，制作出更加精细、复杂的作品。
同时，快速成型技术还可以用于文物保护和修复，帮助保护和传承人类的文化遗产。
4. 教育领域：快速成型技术在教育领域的应用也日益增多。
它可以用于制作教学模型、实验装置等。
通过快速成型技术，教师可以更加生动地展示教学内容，提高学生的学习兴趣和参与度。
同时，快速成型技术还可以用于学生的创意设计和创新实践，培养学生的创造力和实践能力。
5. 建筑领域：快速成型技术在建筑领域的应用也越来越广泛。
它可以用于制造建筑模型、结构模型等。
通过快速成型技术，建筑师可以更加直观地展示设计方案，帮助客户更好地理解和接受设计。
同时，快速成型技术还可以用于制造建筑构件和装饰品，提高建筑施工效率和质量。
快速成型技术在制造业、医疗领域、文化艺术、教育领域和建筑领域等多个领域都有广泛的应用。