国内外现状和发展趋势

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1、国内外现状和发展趋势引言快速成型技术(RapidPrototyping,简称RP)是国际上二十世纪八、九十年代发展起來的一种新型的制造技术"。它基于增材制造的原理(MateriallncreaseManufacturing,简称MIM),根据零件的CAD模型肓接成型复杂的零部件或模具，不需要任何工装，突破了传统去材法或变形法加工的许多限制，堪称制造领域人类思维的一次飞跃。其汇集了计算机科学、CAD/CAM、数控技术、计算机图形学、激光技术、新材料等诸多工程领域的先进成果，解决T,传统加工方法中复杂零件的快速制造难题，能自动、快速、准确地将设计转化成一定功能的产品原型或直接制造零件，对缩短企

2、业产品的开发周期、节约开发资金、提高金业的市场竞争力均具有重人的意义。RP技术的研究与开发在国外得到了广泛重视。木文将从以下儿方丽对该技术的最新成果作一综述，并对未来的发展趋势加以探讨。1快速成型新设备最近儿年，快速成型新设备的研制与开发集中体现在两个方血，一是原有RP的设备完善与提高，推出性能更高、功能更强的改进型；二是新型RP设备的涌现。在原有设备的完善与发展方而，徳国EOS公同树脂光照成型设备STEREOSMAX60O的制作范F貝为600mmX600mmX400n'fin.激光扫描速度可达10m/s；粉末烧结成型设备EOSINTS一700的制作范围为700mnlX380mmX380m

3、lTl,激光扫描速度可达2・5m/S,专门用于铸造砂型的制作。口木CEMT公司的树脂光照成型设备SOUP—1000的制作范围更人，为1000mmX800mnlX500mnlo美国DTM公司的Sinterstation2500的制作范围达300nllnX381mlTlX432mlTl,制作能力比Sinterstation2000儿乎大一倍，在汽车和航空制造业中将有更大用途。它采用在z方向的动态聚焦技术，使激光光斑在大零件的边缘也能保持较小的圆形，保证整个原型有较高的分辨率。DTM公司最近乂推出了新的快速成型系统Sinterstation2500pluso3DSystems公司的SLA一500

4、/40,其制作速度比SLA一500/30的制作速度快45%SLA—250/50的制作速度比SLA—250/40的快6o%；SLA—350采用Zephyr再涂层技术，最上而的待成型树脂用真空吸附式刊板结构涂布供给，不蛊要沉入液态树脂中，提高厂速度，在制作的原型中不再混有液态树脂。3DSystems公司最近乂推出了性能更为强人的SLA-7000,可以进行包括高强度sL树脂在内的各种树脂的成型。Helisys公司的L0M—2030成型速度比第一代机快30%Stratasys的FDM一1650采用改进的挤出头和软件，速度比FDM一1600快3倍。而FDM一8000的制作速度比FDM一165()快1

5、倍,制作范围达508nlmX431nlmX610nlm,精度为0・13nlm。目前儿乎所有RP设备的x-Y精度都已经菲常高，共至可达数控机床水平，但Z方向精度牵涉到材料变形和难于直接精确监控等因素，--般都人于0.Inlm。新型设备方面，RIKEN为NrlTrDATACMET公司合作开发了COSMART(ColorsOlidModelingAdvancedRlKENTechnology)系列的快速成型设备，主要包括COSMART—S、COSMART—I与SMART—MoCOSMART—S是一台与SOUP类似的设备，目前在彩色树脂成型方而取得很人成绩；COSMART—I另外包括一台WAX合浸

6、装置和一台粉末去除装置，已成功制造出彩色DNA人分子模型，受到业界的广泛关注；SMART—M(SolidHighSpeedMilling)是一台RPL高速铳相结合的设备，反映了快速成型技术的一个垂要发展趋势；此外，AMINOCORPORATION开发了精密压制成形设备，AutostradeCo.Ltd.开发了类似于SL的设备E—DARTS,DenkenEngineeringCo.Ltd.开发了SLP一600设备，HitachiLtd.Tx一rayCT设备，ImanishiManufacturingCo.Ltd.开发了S—Art设备2快速成型新工艺常用的快速成型技术有立体光造型(SLA)、熔

7、融沉积制造(FDM)、叠层制造(1DM)、选择性激光烧结（SIS）及三维印刷等。各种RP方法各具特点，但是没冇一种方法能满足所冇的生产要求，各白都在不断改进中。目前，新的快速成型方法或工艺也是快速成型技术研究的一个热点，出现了很多新型的快速成型方法，例如选择性电铸、低温冰型、金属零件的直接成型等。2.1选择性电铸选择性电铸是传统电铸在快速成型技术中的新应用。不同于传统的快速成型方法，它利用离子沉积的方法有选择地沉积金属离