快速成型技术.pptVIP

快速成型技术的产生背景 由于全球一体化市场的形成，制造业的竞争十分激烈，产品开发周期的长短直接影响到一个企业的生死存亡。一个新产品在开发过程中，总是要经过对初始设计的多次修改，才有可能真正推向市场。 制造业中的“修改”，是个非常困难的事。哪怕是外观上的一点修改，往往就要重新制作模具。而模具的制作是一件非常费钱费时的事情，更严重的是拖延了时间就可能意味着失去市场。 因此，客观上需要一种可以直接地将设计数据快速地转化为三维实体的技术。这样，不但可以快速直观地验证设计的正确性，而且可以向客户、甚至仅仅是有意向的潜在客户提供未来产品的实体模型，从而达到迅速占领市场的目的。 快速成型技术(Rapid Prototyping,简称RP）就是在这样的社会背景下出现的。 快速成型技术最早产生于二十世纪70年代末到80年代初,美国3M公司的Alan J. Hebert（1978）、日本的小玉秀男（1980）、美国UVP公司的Charles W. Hull（1982）和日本的丸谷洋二（1983），在不同的地点各自独立地提出了RP的概念，即用分层制造产生三维实体的思想。 1992年开发了第一台商业机型3D-Modeler。 快速成型技术的原理 快速成型技术(Rapid Prototyping，简称RP)，首先将计算机设计出来的三维实体模型数据分为二维层片数据。快速成型的成型机根据这些数据，利用特定的材料，一个薄层一个薄层地创建出实体，每一个薄层都贴合粘结到前一个薄层上，直至完成整个实体的创建。 RP技术是计算机技术、数控技术、材料科学、现代光电技术、机械工程技术集成等的结晶，是实现并行工程和敏捷制造的有效途径。 快速成型原理示意图 常见的RP工艺 HRPL-III光固化快速成型机 二.分层实体制造工艺（Laminated Object Manufacturing，简称LOM） AFS-450成型系统(北京隆源自动成型公司) RP成型过程控制界面 FDM快速成型机(北京瑞科达快速成型公司) 如何缩短复杂零件的研发周期？ 如何加工高难度的零件？ 快速成型技术的特点 快速性 其制造周期仅为数控加工的1/5~1/10，速度比传统成型加工方法快得多。成功地解决了CAD造型“看得见摸不着”的问题。 生产柔性好 不需要专门的模具和夹具，成型件的变化只需通过修改其CAD模型即可实现。无振动，无噪音，无切削。 高度集成化 RP技术是计算机技术、数据采集与处理技术、材料工程和机电工程与控制技术的综合体现。 可选材料的广泛性 可采用树脂类、塑料类、纸类、石蜡类原料，也可采用复合材料、金属材料或陶瓷材料等。 广泛的应用领域 新产品开发、快速单件及小批量零件制造、不规则零件或复杂形状零件的制造、模具、难加工材料的制造等。 快速成型技术的用途 产品开发过程中的设计评价和功能测试 实现快速模具制造及快速制造复杂金属零件 医学上的辅助诊断和手术模拟仿真 微型零件制造的研究开发 与逆向工程(Reverse Engineering)集成 (一)产品开发过程中的设计评价和功能测试 蜡模 翻制模具示意图 连杆快速模具制作案例 (三)医学上的辅助诊断和手术模拟仿真 将RP技术与医学CT(Computerized Topography)，MRI (Magnetic Resonance Imaging磁共振成像)技术结合，能辅助外科医生迅速准确地实施复杂的外科手术以及进行假肢设计和制造。 由 CT片层数据获得骨骼轮廓信息，用快速成型技术可复制骨骼三维实体模型，为矫形外科、颌面外科的假肢设计制造，复杂骨骼疾病诊断以及临床教学打下基础。 颅颌面三维结构和复杂颅面畸形的观察分析、定位和定量诊断以及周密准确的手术设计模拟对于成功的颅颌面整形外科治疗尤为重要。 据不完全统计，我国每年因先天性畸形或肿瘤、外伤、车祸造成的颅颌骨缺损患者超过几十万例。 上海交通大学医学院附属第九人民医院采用生物活性人工骨材料，通过计算机三维技术“量身定做”颅颌骨假体，用以修复颅颌骨缺损患者，效果显著，该项技术已申请国家发明专利。 2005年8月26日，由西安交通大学承担的“人工生物活性骨的快速复合制造技术研究”课题通过了863计划先进制造与自动化技术领域组织的专家验收。 生物材料快速成型机 （四）微型机械/零件制造的研究开发 设备体积