快速成型技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)論

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1、快速成型技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)摘要：快速成型（RP）技術(shù)是一種結(jié)合計(jì)算機(jī)、數(shù)控、機(jī)械、激光和材料技術(shù)于一體的先進(jìn)制造技術(shù)。本文論述了快速成型技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展和現(xiàn)狀。闡述了快速成型技術(shù)在國(guó)內(nèi)國(guó)外的發(fā)展趨勢(shì)及快速成型技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向。關(guān)鍵字:快速成型、技術(shù)、應(yīng)用、發(fā)展趨勢(shì)引言:快速成型技術(shù)是一種快速而又精確地工藝技術(shù)，隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展與市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，各國(guó)制造業(yè)不僅致力于擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，而且還將注意力逐漸放在快速開發(fā)新品種以及加快市場(chǎng)的響應(yīng)速度上。快速成型技術(shù)可以加工形狀復(fù)雜尺寸精度要求高

2、的各種零件，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域應(yīng)用快速成型技術(shù)，能顯著地縮短產(chǎn)品投放市場(chǎng)的周期，降低成本，提高質(zhì)量，增大企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力，隨著科技技術(shù)的不斷高速發(fā)展，人們的生活也在隨著快速的更替，一個(gè)產(chǎn)品可能今天才投入市場(chǎng)，過(guò)不了一段時(shí)間就被淘汰了，對(duì)同一個(gè)產(chǎn)品消費(fèi)者越來(lái)越追求個(gè)性化，主體化，多樣化。這些都要求產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者和生產(chǎn)者擁有一個(gè)快速，多樣化的能力來(lái)滿足消費(fèi)者的要求。一個(gè)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到出產(chǎn)是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，所以誰(shuí)能把握這一點(diǎn)，誰(shuí)就會(huì)擁有勝利的果實(shí)?？焖俪尚偷膬?yōu)越性正好能滿足這些要求，快速成型顧名思義他的速度相對(duì)來(lái)說(shuō)是很快的。所以快

3、速成型在很大領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用和很好的發(fā)展，并且在這些領(lǐng)域里所占的比重是越來(lái)越大，現(xiàn)在我們應(yīng)用快速成型技術(shù)代替了傳統(tǒng)的手工模型的制造，更加精確、快速、直觀并且完整的傳遞出產(chǎn)品的三維信息，建立起一種并行的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，更好的將設(shè)計(jì)、工程分析與制造三分面集成。從而縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，最終保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，所以快速成型技術(shù)前景很廣。1.快速成型技術(shù)的應(yīng)用1-1快速成型技術(shù)的概念、常用類型、基本原理及優(yōu)越性快速成型技術(shù)簡(jiǎn)稱RP技術(shù)，RP技術(shù)是集CAD技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料技術(shù)、機(jī)械工程、電子技術(shù)和激光技術(shù)等技術(shù)一體的綜合技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)

4、品設(shè)計(jì)從二維到三維實(shí)體快速制造的一體化技術(shù)。【1】5目前比較成熟的RP技術(shù)和相應(yīng)系統(tǒng)已有十余種，其中較為成熟的技術(shù)有：薄型材料切割成型（LOM）、絲狀材料熔融沉積成型（FDM）、液態(tài)光固化成型（SLA）、粉末材料燒結(jié)成型（SLS）、粉末材料三維打印成型（3DP）等?！?】RP技術(shù)的基本原理：首先設(shè)計(jì)出所需產(chǎn)品或零件的計(jì)算機(jī)三維模型（CAD、UG；然后根據(jù)工藝要求，按照一定的規(guī)律將該模型離散成一系列的二維單元，通常早Z方向?qū)⑵潆x散，把原來(lái)的三維CAD模型變成一系列的二維層片；再根據(jù)每個(gè)層片的輪廓信息，輸入加工參數(shù)，自動(dòng)生成

5、數(shù)控代碼；最后由成型系統(tǒng)將一系列層片自動(dòng)生成并將它們連接起來(lái)，得到一個(gè)三維物理實(shí)體【1】?？焖俪尚图夹g(shù)的優(yōu)越性:在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域應(yīng)用快速成型技術(shù)，能顯著的縮短產(chǎn)品投放市場(chǎng)的周期、降低成本、提高質(zhì)量，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力?！?】1-2快速成型技術(shù)在模具生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用模具是現(xiàn)代工藝生產(chǎn)中主要的工藝設(shè)備，它以其特定的機(jī)構(gòu)通過(guò)一定的方式使原材料成型，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、成本低、節(jié)約能源和原材料等的一系列的優(yōu)點(diǎn)。利用模具來(lái)成型產(chǎn)品在工藝生產(chǎn)中的比重越來(lái)越大，模具成型優(yōu)越性很多，可以完成一些很復(fù)雜的零件成型，有很多小型零件或復(fù)

6、雜的零件在像車床和數(shù)控機(jī)床上是無(wú)法完成的，但利用模具來(lái)生產(chǎn)可能很簡(jiǎn)單，但是模具本身的生產(chǎn)是一個(gè)困難的過(guò)程，生產(chǎn)一個(gè)模具從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)出來(lái)投入是由是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，它的生產(chǎn)周期很長(zhǎng)，模具的凹摸和凸木有時(shí)是很復(fù)雜的，一般的方法不容易生產(chǎn)出來(lái)，用制造生產(chǎn)出來(lái)也很難，再加上精度不好，所以就要有更好的解決方法。[3]快速成型的出現(xiàn)解決了在生產(chǎn)模具方面的很多問(wèn)題，因?yàn)榭焖俪尚偷膬?yōu)越性，無(wú)論怎么復(fù)雜的零件，只要能設(shè)計(jì)出來(lái)，就可以通過(guò)快速成型技術(shù)將實(shí)體加工出來(lái)。目前，才用才有快速成型技術(shù)的快速模具制造，主要用于鑄造模具和塑料模具。制造方法

7、可分為直接制造和間接制造兩種方式。[4]間接制模是由RP技術(shù)制造零件原型，與傳統(tǒng)的制造工藝相結(jié)合的制模方法。與數(shù)控加工相比，RP5技術(shù)可以更快、更好的設(shè)計(jì)并制造出各種復(fù)雜的原型。將RP原型作為樣件用于傳統(tǒng)的模具制作工藝一般可以使模具成本和周期減少一半。間接制模工藝已經(jīng)基本成熟，應(yīng)用較多，根據(jù)生產(chǎn)批量的大小可以采用不同的方法，當(dāng)生產(chǎn)量在20-50件時(shí)，可采用硅橡膠木制造法。當(dāng)生產(chǎn)量在100-1000件時(shí)，多采用環(huán)氧樹脂模，為延長(zhǎng)模具壽命，通常在環(huán)氧樹脂中添加各種添加劑，當(dāng)生產(chǎn)量在5000件以上時(shí)，可通過(guò)RP原型制作電極，采

8、用點(diǎn)火花加工法制作金屬模具?！?、4】直接制模是利用，RP技術(shù)將模具直接制作成型，它不需要制作原型樣件是一種魚傳統(tǒng)的制模工藝完全不同的方法。采用此種方法制造金屬模具，是一種更有發(fā)展前途的快速模具制作法。如美國(guó)DTM公司成功的開發(fā)了制造金屬注塑模的技術(shù)，該技術(shù)是用選擇性激光燒結(jié)（SLS）工藝燒結(jié)涂有樹脂的鋼粒，形成模具