快速原型制造技术

快速原型制造技术


图 快速成形法原理


快速成形法与反求工程
2、几种典型的RPM技术
目前，国外几种典型和较成熟的商品化RPM技术简介如下：
（1）立体印刷(SLA--Stereolithgraphy apparatus)又称立体光刻、光造型(见图1)。液槽中盛满液态光固化树脂(如Ciba-Geijy公司的XB5149)，它在一定剂量的紫外激光照射下就会在一定区域内固化。成形开始时，工作平台在液面下，聚焦后的激光光点在液面上按计算机的指令逐点扫描，在同一层内则逐点固化。当一层扫描完成后被照射的地方就固化，未被照射的地方仍然是液态树脂。然后升降架带动平台再下降一层高度，上面又布满一层树脂，以便进行第二层扫描，新固化的一层牢固地粘在前一层上，如此重复直到三维零件制作完成。立体印刷目前已可达±0．1mm左右的制作精度，较广泛地用来为产品和模型的CAD设计提供样件和试验模型。
SLA方法是最早出现的一种RP工艺，目前是RPM技术领域中研究最多、技术最为成熟方法。但这种方法有其自身的局限性，如需要支撑、树脂收缩导致精度下降、光固化树脂有一定的毒性而不符合绿色制造发展趋势。

图1 SL法原理图 1—激光束 2—扫描镜 3—Z轴升降 4—树脂槽 5—托盘 6—光敏树脂 7—零件原型

图2 LOM法原理图 1—扫描系统 2—光路系统 3—激光器 4—加热器 5—纸料 6—滚筒 7—工作平台 8—边角 9—零件原形

图3 SLS法原理图 1—扫描镜 2—透镜 3—激光器 4—压平辊子 5—零件原理 6—激光束

图4 FDM法原理图 1—加热装置 2—丝材 3—z向送丝 4—x-y驱动 5—零件原型


RPM技术是实现并行工程、灵捷制造和可持续发展制造战略的有效途径，应用于产品设计开发及集成制造等方面：产品开发中的设计评价、功能试验、可制造性与可装配性检验、非功能性样品制作、快速模具制造、快速制造金属型零件、微型机械制造研究开发以及快速反求工程等。
总之，RPM技术是一种快速产品开发和制造的技术，作为一种关键的先进制造技术，其对国家制造能力及企业市场竞争力有极大影响，RPM技术的发展也有着巨大的产业化前景。
4快速成形法的特点及适用范围
快速成形法具有下列特点和优点：
——更适合于形状复杂的、不规则零件的加工；
——减少了对熟练技术工人的需求；
——没有或极少下脚料，是一种环保型制造技术；
——成功的解决了计算机辅助设计中三维造型“看得见，摸不着”的问题，
——系统柔性高，只需修改CAD模型就可生成各种不同形状的零件；
——技术集成，设计制造一体化；
——具有广泛的材料适应性；
——不需要专用的工装夹具和模具，大大缩短新产品试制时;
——零件的复杂程度与制造成本关系不大。
以上特点决定了快速成形法主要适合于新产品开发，快速单件及小批量零件制造，复杂形 状零件的制造，模具设计与制造，也适合与难加工材料的制造，外形设计检查，装配检验和快速
反求工程等。

快速原型制造技术