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。

目前,快速成型技术的成型精度为0.01mm数量级,表面质量还较差,有待进一步提高。最主要的是成型零件的强度和韧性还不能完全满足工程实际需要,因此如何完善现有快速成型工艺与设备,提高零件的成型精度、强度和韧性,降低设备运行成本是十分迫切的。此外,快速成型技术与传统制造技术相结合,形成产品快速开发—制造系统也是一个重要趋势,如快速成型技术结合精密铸造,可快速制造高质量的金属零件。另一方面,许多新的快速原型制造工艺正处于开发研究之中。

3—3优化数据处理技术。

[ 3 ] 熊晓明, 张连洪. 快速成形技术的现状及进展[ J ]. 金属成形工艺, 2001, 19 (6) : 1.

[ 4 ] 洪国栋, 张伟, 吴良伟. 熔融材料堆积成形技术及其应用[ J ]. 制造业自动化, 1997, : 52. [ 5 ] 邵敏. 快速成型技术与首饰设计[ J ]. 艺术教育, 2007, (2) : 117.

[ 6 ] 杨思一, 尹占民, 仪垂杰, 等. 快速成型技术研究发展现状及其应用前景[ J ]. 山东工程学院学报. 2001, (3) : 14.