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快速成型工艺介绍

来源: 作者: 时间:2010-04-27 点击:

  1.RP技术简介
快速原型制造技术,又叫快速成形技术,(简称RP技术);
英文:RAPID PROTOTYPING(简称RP技术),或
RAPID PROTOTYPING MANUFACTUREING,简称RPM。  
快速成型(RP)技术是九十年代发展起来的一项先进制造技术,是为制造业企业新产品开发服务的一项关键共性技术, 对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。自该技术问世以来,已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用,并由此产生一个新兴的技术领域。
RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同,成形原理和系统特点也各有不同。但是,其基本原理都是一样的,那就是"分层制造,逐层叠加", 类似于数学上的积分过程。形象地讲,快速成形系统就像是一台"立体打印机"。
RP技术的优越性显而易见:它可以在无需准备任何模具、刀具和工装卡具的情况下,直接接受产品设计(CAD)数据,快速制造出新产品的样件、模具或模型。因此,RP技术的推广应用可以大大缩短新产品开发周期、降低开发成本、提高开发质量。由传统的"去除法"到今天的"增长法",由有模制造到无模制造,这就是RP技术对制造业产生的革命性意义。  
  2、它具体是如何成形出来的呢?
形象地比喻: 快速成形系统相当于一台"立体打印机"。
它可以在没有任何刀具、模具及工装卡具的情况下,快速直接地实现零件的单件生产。根据零件的复杂程度,这个过程一般需要1~7天的时间。换句话说,RP技术是一项快速直接地制造单件零件的技术。
  3、RP系统的基本工作原理:
RP系统可以根据零件的形状,每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面,然后再把它们逐层粘结起来,就得到了所需制造的立体的零件。当然,整个过程是在计算机的控制下,由快速成形系统自动完成的。不同公司制造的RP系统所用的成形材料不同,系统的工作原理也有所不同,但其基本原理都是一样的,那就是"分层制造、逐层叠加"。这种工艺可以形象地叫做"增长法"或"加法"。
每个截面数据相当于医学上的一张CT像片;整个制造过程可以比喻为一个"积分"的过程。
RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。RP技术的基本原理是:将计算机内的三维数据模型进行分层切片得到各层截面的轮廓数据,计算机据此信息控制激光器(或喷嘴)有选择性地烧结一层接一层的粉末材料(或固化一层又一层的液态光敏树脂,或切割一层又一层的片状材料,或喷射一层又一层的热熔材料或粘合剂)形成一系列具有一个微小厚度的的片状实体,再采用熔结、聚合、粘结等手段使其逐层堆积成一体,便可以制造出所设计的新产品样件、模型或模具。自美国3D公司1988年推出第一台商品SLA快速成形机以来,已经有十几种不同的成形系统,其中比较成熟的有SLA、SLS、LOM和FDM等方法。其成形原理分别介绍如下:
(1)SLA快速成形系统的成形原理:
成形材料:液态光敏树脂;
制件性能:相当于工程塑料或蜡模;
主要用途:高精度塑料件、铸造用蜡模、样件或模型。
(2)SLS快速成形系统的成形原理:
成形材料:工程塑料粉末;
制件性能:相当于工程塑料、蜡模、砂型;
主要用途:塑料件、铸造用蜡模、样件或模型。
(3)LOM快速成形系统的成形原理:
成形材料:涂敷有热敏胶的纤维纸;
制件性能:相当于高级木材;
主要用途:快速制造新产品样件、模型或铸造用木模。
(4)FDM快速成形系统的成形原理:
成形材料:固体丝状工程塑料;
制件性能:相当于工程塑料或蜡模;
主要用途:塑料件、铸造用蜡模、样件或模型。
 4、应用RP技术的重要意义
大大缩短新产品研制周期,确保新产品上市时间;
------使模型或模具的制造时间缩短数倍甚至数十倍;
提高了制造复杂零件的能力;
------使复杂模型的直接制造成为可能;
显著提高新产品投产的一次成功率;