快速成型综述.doc

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1、快速成型综述快速成M(RapidPrototyping简称RP)技术.被认为是近年來制造技术领域的次审大突破•其対制造业的彩响可丿擞控技术的出观相媲烙快速成型系统综介了机诫工程、CAD、数控技术.激光技术及材料科学技术.可以自动、血接、快速、粘确地将设计思想物化为貝有定功能的原型或虫接制造零件.从而可以对产品设计逬行快速评价.修改及功能试睫・有效地缩短了产品的研发周期，而以RP系统为基础发展起來并己成熟的快速模貝工装制造(QuickTooling)技术.快速粘铸技术(QuickCasting).快速金展粉末烧结技术(QuickPowderSi

2、ntering).则可实现零件的怏速成鬲。快速成塑技术，迴片于传统的去陈成型(如车、削、创、附，拼合成型(如焊按)，或吃迫成型(如铸、锻，粉末冶金)等加工方込而是采用材料累加法制适零件原型，其原理是先将CAD生成的三维实体模申通过分昌软件分成许多细小薄层，每个薄层断血的二维数并:用于驱动控制澈光光束，扫射液态光敏树齢使其固化，以逐层固化的薄层累枳成所设计的实体原型，激光快速成型技术较之传统的诸多加工方法展示了以下的优越性:产品设计评估与校审快速成型技术将CAD的设计构想快速、粘倆、而又经济地生成用触歩的物理实体，显総比将渤的儿何造型展示于二维

3、的屛幕或谢纸上具百更岛的白观性和启示性.正可曲-谢们干萄•物值千图“°因此.设计人员可以更快.更易地发现设计中的错此更重要的是，対成品而言，设计人员可及时休验其新设计产品的使用舒适性和美学品质。rp生成亦是设计部门与非技术部门交流的更好中介物。有鉴于此.国外常把快速成型系统作为CAD系统的外围设备.并称桌上型的快速成型机为•三维实体印剧机(3DSolidPrinter)^产品工程功能试验在RP系统中使用新型光敏树脂材料制成的产品零件原世貝仃足够的强必可用于传热、流体力学试瓠用某些特殊光敏同化材料制成的模型还具有光弹特性。可用于产品受我应力应变

4、的实舲分析.例如，美国GM在沟其97年将拣出的某车型开发也直接使用RP生成的税型进行其乍内空调系统、冷却循环系统及冬用加热取峻系统的传热学试验较Z以往的同类试验节省费用40%以上・Chrysler则自股利用RP制造的车体原型逬行高速风詞流体动力学试矗.节省成本达70%.厂家与客户或订购商的交流手段在国外.RP原型成为某些制造丿家争夺订单的手段，例如位于Detroit家仅细建沔年的制造商・山T•装爺了2台不同型号的快速成型机及以此为慕础的快速稻铸技术.仅在接到Ford公司标的4个工作口内便生产出了第一个功能样件，从而在众引；“争者中夺到了为Fo

5、rd公司生产年总产值达300万关兀发动机缸盖精铸件的合同；零一方面•公户总泉更乐意对若实物原型“折手划师，提出英対产品的修改恿见。因此，RP模樂是设计制适前就其产品与客户交流沟通的燧佳干段，快速模具無造以RP生成的实体楔型作棋心或楔鎳结介枯铸、粉末烧結或电极研烧等技术町以快速制适出企业空产所需要的功能枫具或匸装设备，其制适周期枚Z传统的数控切削力法可缩短30%-40%以上，而成本却下降35%—70%”模具的儿何复杂程度愈高，这种效益愈显者•据-家位于美国Chicag。的税具供应筒(仅有20名员工庐孤其车间在按到客PCAD设计文件后1周内可捉供

6、任意复杂的注型模貝，而实际上80%模具则对在24-48小时内完王.快速直接制&快速成型技术利用材料累加法亦可用來制造塑料、淘瓷、金尿及并种复介材料零何。山于RP技术绐王业界带來巨大的效亂因而，它被誉为近十年来工业界的一项垂大伸命性与突破怕的科技发展，1992年以前全世界总共装机为300台，而到1995年世界装机为1000台.分布于六大洲的40多个国家，这期间儿乎以毎年50%凶速皮増长而从1995年到1996年4月.具美国Dayton国际RP技术研讨会上一份报告统计台数增长为40%以上•而在设计升发.制适中使用过RP技术的厂両敎目增长率为52%

7、.鉴于这种形势.我国政府在“九•五”的第•年就将该技术列入•九•五”攻关项目，同时「九•五另国家科技攻关中，把光进制造技术列为巫点资助的領域之一，而先进制造技术中的儿项巫要内容，如渤密成型、CAD推广应用、并行设计和并厅工程.敏捷制造、虚拟制造需技术方曲祁与RPff关，甚至主要以RP作技术支捋.快速成形技术优越性和特点：产品制造过程儿乎与寥件的复杂性无扳产品的单价儿乎与批赧无关，转别适合于新产骷的开发和单件小批如零件的生产。采用非接触加工.没有工具更换和瞎损之类的问逆，可以做到无人值守，无切割.噪音和旅动等，有利于环保，生产过程数字化，与CA

8、D模型具有直接的关联，歩件可大可小，所见即所須，可碗时修改，陆时制造。与传统方法结合，可实现快速铸适，快速锲具制辿小批第步件生产導功能，为传统制适方法注入新的活力。