第八章快速成形技术知识分享
快速成形技术
快速成形技术（RapidPrototyping，简称RP）是二十世纪八十年代末九十年代初兴起并迅速发展起来的新的先进制造技术.是由CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维物理实体的技术总称，其基本过程是：首先设计出所需零件的计算机三维模型（数字模型、CAD模型），然后根据工艺要求，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；最后由成形机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。
目录[隐藏]∙1 原理∙2 工艺过程∙3 特征∙4 分类∙5 应用∙6 产品展示∙7 相关词条∙8 参考文献快速成型技术原理快速成型技术(RP)的成型原理是基于离散-叠加原理而实现快速加工原型或零件.这里所说的快速加工原型是指能代表一切性质和功能的实验件,一般数量较少,常用来在新产品试制时作评价之用.而这里所说的快速成型零件是指最终产品,已经具有最佳的特性,功能和经济性.快速成型技术工艺过程l）产品三维模型的构建。
由于RP系统是由三维CAD模型直接驱动，因此首先要构建所加工工件的快速成型技术三维CAD模型。
该三维CAD模型可以利用计算机辅助设计软件（如Pro/E,I-DEAS,SolidWorks,UG等）直接构建，也可以将已有产品的二维图样进行转换而形成三维模型，或对产品实体进行激光扫描、CT断层扫描，得到点云数据，然后利用反求工程的方法来构造三维模型。
2）三维模型的近似处理。
由于产品往往有一些不规则的自由曲面，加工前要对模型进行近似处理，以方便后续的数据处理工作。
由于STL格式文件格式简单、实用，目前已经成为快速成型领域的准标准接口文件。
它是用一系列的小三角形平面来逼近原来的模型，每个小三角形用3个顶点坐标和一个法向量来描述，三角形的大小可以根据精度要求进行选择。
快速成型技术及原理
RP技术简介快速原型制造技术，又叫快速成形技术，（简称RP技术）；英文：RAPID PROTOTYPING（简称RP技术），或RAPID PROTOTYPING MANUFACTUREING，简称RPM。
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"。
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。
RP技术的基本原理是：将计算机内的三维数据模型进行分层切片得到各层截面的轮廓数据，计算机据此信息控制激光器（或喷嘴）有选择性地烧结一层接一层的粉末材料（或固化一层又一层的液态光敏树脂，或切割一层又一层的片状材料，或喷射一层又一层的热熔材料或粘合剂）形成一系列具有一个微小厚度的的片状实体，再采用熔结、聚合、粘结等手段使其逐层堆积成一体，便可以制造出所设计的新产品样件、模型或模具。
快速成型机的工艺立体光刻成型sla层合实体制造lom熔融沉积快速成型fdm激光选区烧结法SLS多相喷射固化mjs多孔喷射成型mjm直接壳法产品铸造dspc激光工程净成型lens选域黏着及热压成型SAHP层铣工艺lmp分层实体制造som自美国3D公司1988年推出第一台商品SLA快速成形机以来，已经有十几种不同的成形系统，其中比较成熟的有SLA、SLS、LOM和FDM等方法。
快速成型技术及应用讲解92页PPT
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
ห้องสมุดไป่ตู้
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
快速成形制造技术
快速成形制造技术ppt格式。
快速成形制造技术的教学课件,主要讲述快速成形技术的产生、快速成形技术原理等内容,内容全面,欢迎广大老师参考使用。
快速成形与制造技术(RPT)RapidPrototypingTechnologyppt格式。
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一、快速成形技术的产生快速原型(RapidPrototyping,RP)技术，又称快速成形技术，是20世纪80年代后期首先在美国产生并商品化，90年代在全球迅速发展起来的制造新技术。
快速原型是继60年代NC技术之后制造领域的又一重大突破，是先进制造技术群中的重要组成部分。
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技术背景20世纪80年代以来，计算机技术、材料科学、CAD/CAM、精密传动技术、激光技术以及结构科学等的飞速发展与交叉渗透，为快速原型技术(RPT)的发生和发展奠定了坚实的技术基础。
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市场背景由于全球市场一体化的形成，制造业的竞争剧烈，产品开发周期的长短影响到一个企业的生死存亡。
因此，客观上需要一种可以直接地将设计数据快速地转化为三维实体的技术。
这样，不但可以快速直观地验证设计的正确性，而且可以向客户、甚至仅仅是有意向的潜在客户提供未来产品的实体模型，从而达到迅速占领市场的目的。
产生、快速成形技术原理等内容,内容全面,欢迎广大老师参考使用。
早期发展美国3M公司的AlanJ.Hebert(1978)日本的小玉秀男(1980)美国UVP公司的CharleW.Hull(1982)日本的丸谷洋二(1983)在不同的地点各自独立地提出了RP的概念，即用分层制造产生三维实体的思想。
快速成型技术原理PPT课件
Rapid Prototype 快速成型
选择性激光烧结(Selected Laser Sintering, SLS)
SLS法是采用滚筒将粉末铺撒成薄薄的一层(100μ-200μ),用红外板将粉末预热至稍低 于熔点温度,然后用计算机控制激光束按原型或零件的截面形状扫描平台上的粉末.激光束 扫描所到之处,粉末被烧结形成物理模型的组成部分.升降工作台一个层厚,用滚筒在已烧结 层上再铺撒一层粉末,用激光束扫描烧结.依次重复逐层烧结直至形成完整原型。全部烧结 后去掉多余的粉末，再进行打磨、烘干等处理便获得零件。
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Rapid Prototype 快速成型
立体光固化成型(Stereo Lithography Apparatus, SLA)
该技术以光敏树脂为原料,采用计算机控制下的紫外激光,以预定原型各分 层截面的轮廓为轨迹逐点扫描,使被扫描区的树脂薄层产生光聚反应后固化,从 而形成一个薄层截面.当一层固化后,向上(或向下)移动工作台,在刚刚固化的树 脂表面布放一层新的液态树脂,再进行新一层扫描固化.新固化的一层牢固地粘 合在前一层上,如此重复至整个原型制造完毕。
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Rapid Prototype 快速成型
目前快速成型技术的成型工艺方法有十几种,各种方法有自身的特 点和实用范围。比较成熟并已商品化的成型方法有:
• 立体光固化成型 (Stereo Lithography Apparatus, SLA) • 分层实体制造 (Laminated Object Manufacturing, LOM) 、 • 选择性激光烧结 (Selected Laser Sintering, SLS) 、 • 熔融沉积成型 (Fused Deposition Modeling, FDM) 。
高分子材料成形工艺
塑料加工
#2022
典型模具结构
#2022
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六、塑料件的结构工艺性 在零件结构设计时应注意以下问题： 1.形状 塑件的内外表面形状应在满足使用要求的情况下尽可能易于成形，避免侧孔与侧凹，防止使用侧抽芯或瓣合模而使模具结构复杂，制造成本提高，增加塑件的修整量。 如图8-14所示为防止采用侧抽芯或瓣合分型模具的设计。 2.壁厚 塑件的壁厚应适当和均匀。图8－15所示为壁厚设计的示意图。表8－2为常用工程塑料壁厚参考值。 3.脱模斜度 为了便于脱模和抽芯，防止塑件表面在脱模时划伤，塑件与脱模方向平行的内、外表面应具有合理的脱模斜度，如图8-16所示。 4.加强筋 加强筋的主要作用是加强塑件的强度和刚度，避免塑件变形翘曲，如图8-17所示。筋的方向尽可能与料流方向一致，布局应合理，以减小变形和开裂（图8-18）。
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二、快速成形技术的应用 1.快速模具制造 （1）间接制模 间接制模是用 RP技术制造零件原型，然后将原型作为样件用于传统的模具制造，是一种与传统的制模工艺相结合的制模方法。 （2）直接制模 直接制模是利用 RP技术将模具直接制造成形，它不需制作原型样件，是一种与传统的制模工艺完全不同的方法。 2.加速新产品开发 3.在医学中用于器官模型制作 4.与反求工程相结合形成快速设计制造闭环系统
塑料成形工艺 塑料成形方法 注射成形（Inject Forming） 又称注塑成形，其原理是将颗粒状态或粉状塑料从注射机的料斗送进加热的料筒中，经过加热熔融塑化成为粘流态熔体，在注射机柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过喷嘴注入模具型腔，经一定时间的保压冷却定型后可保持模具型腔所赋予的形状，然后开模分型获得成形塑件。这样就完成了一次注射工作循环，如图8-6所示。注射成形是在专门的注射机上进行，图8-7所示为螺杆式注射机结构示意图。 第二节 塑料成形工艺
快速成型技术介绍
1、新产品研制开发阶段的试验验证 2、新产品投放市场前的调研和宣传 3、基于快速成型技术的快速制模（RT）技术 由于RP方法对使用材料的限制，并不能够完全替代 最终的产品。在新产品功能检验、投放市场试运行和准确 获得用户使用后的反馈信息等方面，仍需要由实际材料制 造的产品。因此， 需要利用RP原型作母模来翻制模具， 这便产生了基于RP的快速模具制造技术（RT）。 RP+RT技术提供了一条从模具的CAD模型直接制造 模具的新概念和方法。它将模具的概念设计和加工工艺集 成在一个CAD／CAM系统内，并行工程的应用，为信息 流的畅通流动创造了良好的条件。
图12、FDM快出成型支撑结构图
三、快速成型技术的应用
快速成型技术的最初应用主要集中在产品开发中的设 计评价、 功能试验上。 设计人员根据快速成型得到的试 件原型对产品的设计方案进行试验分析、 性能评价 ,借此 缩短产品的开发周期、 降低设计费用。经过十几来的发 展 ,快速成型技术早已突破了其最初意义上的 “原型” 概 念 ,向着快速零件、 快速工具等方向发展。 目前RP技术已得到了工业界的普遍关注, 尤其在家用 电器、汽车、玩具、轻工业产品、建筑模型、医疗器械及 人造器官模型、航天器、军事装备、考古、工业制造、雕 刻、电影制作以及从事CAD 的部门都得到了良好的应用. 其用途主要体现在以下6个方面。
加热丝状材料喷头扫描并喷出半流动状材料材料固化图9fdm原理图喷头是实现fdm工艺的关键部件喷头结构设计和控制方法是否合理直接关系到成型过程能否顺利进行并影响成型的质量另一方面为了提高生产效率可以采用多喷头美国3d公司推出的actua2100其喷头数多达96个
快速成型技术
一、快速成型技术概述 二、快速成型技术加工方法和设备 三、快速成型技术的应用 四、快速成型技术中的问题 五、展望
快速成型的技术ppt课件
• 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
快速成型技术介绍PPT课件
新材料
制品
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RP技术基本原理：离散—堆积（叠加）
三维模型构建： Pro/E、UG、 SolidWorks、 激光扫描、 CT断层扫描等
三维模型的近 似处理:三角形 平面来逼近原
来的模型 （STL文件）
三维模型的切 片处理：加工 方向（Z方向）
进行分层
后处理：打磨、 抛光、涂挂、
烧结等
成型加工：成型 头（激光头或 喷头）按各截面 轮廓信息扫描
间隔一 般取
0.05m-0.5mm，
常用
0.1mm
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图3、 RP成型过程图
各层固化粘结： 树脂或塑料的链 式反应固化、无 化学反应的熔融 粘结固化和用粘 结剂将片体粘结
的方法。
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3、RP技术的特点和影响 新产品开发的一般过程：
模具：制模、 试模、修模， 时间，成本
设计
试制
试验
RP：设计、 成型，
时间，成本
征求用户意见
市场推销
生产
修改定型
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RP技术的主要特点： （1）可以制造任意复杂的三维几何实体 （2）快速性 :几个小时到几十个小时就可制造出零件 （3）高度柔性：无需任何专用夹具或工具 （4）产品结构与性能的及时快速优化 （5）进行小批量生产 （6）RP技术有利于环保
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二、RP技术加工方法和设备
LOM缺点：材料浪费严重，表面质量差。
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3、SLS
SLS工艺最初由美国德克萨斯大学奥斯汀分校 (UIIiversity of Texas at Austin)的Carl Deckard于1989年在 其硕士论文中提出，后由Texas大学组建的DTM公司于 1992年推出了该工艺的商业化生产设备Sinterstation。
特种加工技术
X、Y方向工作台主要完成聚焦镜头在液面上的二维精 确扫描，实现每一层的固化。采用步进电动机驱动、精密 同步带传动、精密导轨导向的运动方式，如图8-2c所示。 光学系统的光源采用紫外汞氙灯，用椭圆面反射罩实 现第一次反射聚焦，聚焦后经光纤耦合传导，再经透镜实 现二次聚焦，最后将光照射到树脂液面上，光路原理如图 8-2d所示。 光敏树脂液相固化成形的应用有很多方面，可直接制 作各种树脂功能件，用作结构验证和功能测试；可制作比 较精细和复杂的零件；可制造出有透明效果的制件；制作 出来的原型件可快速翻制各种模具，如硅橡胶模、金属冷 喷模、陶瓷模、合金模、电铸模、环氧树脂模和气化模等。
CPS快速成型机采用普通紫外光源,通过光纤将经过一次聚焦后的普 通紫外光导入透镜,经过二次聚焦后,照射在树脂液面上.二次聚焦镜夹 持在二维数控工作台上,实现X-Y二维扫描运动,配合Z轴升降运动,从而 获得三维实体. Z轴升降工作台主要完成托板的升降运动.在制作过程中,进行每一 层的向下步进,制作完成后,工作台快速提升出树脂液面,以方便零件的 取出.其运动形式采用步进电动机驱动,导轨导向的形式,以保证Z向的运 动精度.结构包括步进电动机、滚珠丝杠副、导轨副、吊梁、托板 盛满液态光敏树脂，激光束在偏 转镜作用下，在液体表面上扫描 到的地方，液体就固化。成形开 始时，工作平台在液面下一个确 定的深度，液面始终处于激光的 焦点平面内，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， 未被照射的地方仍是液态树脂。 然后升降台带动平台下降一层高 度（约0.1mm），已成型的层面上 又布满一层液态树脂，刮平器将 粘度较大的树脂液面刮平，然后 在进行下一层的扫描，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， 得到一个三维实体原型。
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第八章快速成形
选择性激光粉末烧结 成形，（SLS）又 称选区激光烧结。 利用粉末材料在激 光照射下烧结的原 理，在计算机下层 层堆积成形。
SLS材料适应面广， 工艺无需支持。
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第八章快速成形
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第八章快速成形
熔丝堆积成形 （FDM），利用 热塑材料的热熔性、 粘结性，在计算机 控制下层层堆积成 形。
第八章快速成形
第八章 快速成形技术
快速成形技术（Rapid Protoyping，简称RP ） 快速成形技术综合了机械工程、CAD、数控技术、
激光技术及材料科学技术，可以自动、直接、快 速、精确的设计思想转变为具有一定功能的原型 或直接制造零件，从而可以对产品设计进行快速 评估、修改及功能试验，大大缩短了产品的研制 周期。
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第八章快速成形
具有代表性的快速成形工艺为： 光敏树脂液相固化 成形 选择性粉末烧结成形 薄片分层叠加成形 ห้องสมุดไป่ตู้丝堆积成形
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第八章快速成形
光敏树脂液相固化成形（SLStereolithography), 又称光 固化立体造型或立体光刻。
该工艺基于液态光敏树脂的 光聚原理工作。这种液态 材料在一定波长和功率的 紫外激光的照射下能迅速 发生光聚合反应，分子量 急剧增大，材料从液态转 为固态。