快速原型技术的原理.ppt

立方厘米，是汽车覆盖件首选RP工艺装备。它填补了RP制造大型原型方面的空白，解决了凝固过程中的尺寸精度问题，对于大型汽车覆盖件快速金属模具制造中优化原型尺寸，获得良好尺寸精度的模具，提高设计水平及快速反应能力具有现实意义。西安交通大学与第四军医大学从事的生物活性组织快速制造技术，研制具有生物活性的人体骨骼，通血液、通营养，用于人体骨骼移植，这是RP技术与生物医学的巧妙结合。是RP技术与生物医学的巧妙结合。西交大刘亚雄、季涤尘等基于快速原型的个体匹配骨骼造型防腐法研究，改进了个体匹配的设计与制造的速度和精度，缩短了病人的等待时间，改善了骨骼外形的匹配程度，不通过曲面重构，而直接利用RP完成人体骨骼模型的造型。华中科技大学展开了激光三维内割块RPM研究，类似于“伽马刀”，将激光束先经过扩束、准直，以降低能量密度，然后聚焦于材料内部。中南大学黄伯云、李笃信从事的金属注射成型技术方面的研究，居于粉末冶金注射成型研究水平世界前列。第六讲快速原型技术的发展趋势快速原型技术经过近20年的发展，正朝着实用化、工业化、产业化方向迈进。未来发展趋势归纳如下。一、创新工艺RP技术的发展离不开其他先进设计、制造技术的支持，而且，它们之间的结合越来越紧密。冰冻成形以水为原料，通过温度控制、水滴控制、喷射方法与速度控制实现快速成型；人体骨骼组织工程材料成形利用材料的生物活性，将器官移入人体后诱导破坏组织再生，恢复机体功能，并适时降解。二、开发新材料合适的材料是快速原型制造的关键。研制替代进口的光固化树脂，是RP技术推广的当务之急，开发全新的RP新材料如复合材料、纳米材料、非均匀材料、活性生物材料，是当前国内外RP成型材料研究的热点。

快速原型技术第一讲原型的概念第二讲快速原型技术的产生背景第三讲快速原型技术的原理第四讲快速原型技术的特点第五讲快速原型技术的发展现状第六讲快速原型技术的发展趋势第一讲原型的概念原型（prototype）是指用来建造未来模型或系统基础的一个初始模型或系统。美国麻省理工学院KTULrich认为，原型是产品在我们感兴趣的一维或多维空间中的一种表示。换句话说，产品开发人员认为有意义的产品在某方面的表示，都可以看作是原型，即包括了从概念设计到具有完整功能制品的有形和无形的表示。根据上述定义，原型可以分为物理原型和分析原型。物理原型是近似或直接为产品的有形实体表示。物理原型是实际存在的，可以进行检测和试验，在视觉和触觉上都类似于产品。分析原型是产品非有形表示。实际中分析原型没有被制造出来，但它们是以仿真、视觉图像、方程或分析结果表示的。在大多数情况下，原型是指物理原型，即是物体在三维空间的实物表示。原型是能基本代表零部件性质和功能的试验件，从表面质量、色彩等方面可具有零部件的特征，但不具备或不完全具备零部件的功能。零部件是最终产品，具有最佳特性、功能和成本。原型一般数量较少，主要用于实体观察、分析、试验、校核、展示、直接使用或间接制造模具。与二维图纸相比，原型可以对于产品设计和开发过程提供许多有价值的资料。在设计部门内部、其他部门以及市场上的用户之间，原型是交流设计概念的最好的工具。第二讲快速原型技术的产生背景 由于全球市场一体化的形成,制造业的竞争十分剧烈,产品开发周期的长短直接影响到一个企业的生死存亡.另一方面,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,才能真正推向市场.因此,客观上需要一种可以直接地将设计数据快速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.快速原型技术(RapidPrototyping,简称RP)就是在这样的社会背景下1988年诞生于美国,迅速扩展到欧洲和日本,并于90年代初期引进我国.第三讲：快速原型技术的原理首先将CAD设计出来的三维实体模型数据(STL文件)按一定方向分层为层片模型数据(CLI文件).快速原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。而根据原型的制造原理,快速原型技术有如下几个主要类别:立体印刷成形(StereoLithographyAppara2tus,SLA)又称立体光刻、光敏液相固化,其基本原理是采用光