关于：快速成形技术_什么是快速成形技术

迅速成形技术

迅速成形技术

迅速成形技术

迅速成形技术又被称为迅速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing，通称RPM)技术，起源于20个世纪80时代中后期，都是基于原材料沉积法的一种高新科技制造技术，被称之为近20年以来制造领域内的一个重大成果。它集机械自动化、CAD、反向工程技术、分层次制造技术、数控机床技术、材料学、激光器技术于一身，可以自动、立即、迅速、精确地将设计概念转变成具有一定的功能原型或者直接制造零件，同时也为零件原型制做、新设计概念的校检等多个方面提供了一种高效率低成本完成方式。即，迅速成形技术便是利用三维CAD的信息，根据快速成型机，将一层层的原材料堆积成实体线原型。

迅速成形技术的特征

(1) 制造原型所使用的原材料不分，各种各样金属和非金属原材料均可使用；

(2) 原型的复制性、交换性高；

(3) 制造加工工艺与制造原型的几何结构不相干，在生产繁杂斜面时更显优异；

(4) 生产加工周期时间短，低成本，成本与商品复杂性不相干，一般制造花费减少50%，生产加工周期时间节省70%之上；

(5) 相对高度技术集成化，可完成了设计方案制造一体化；

RP技术造成环境

(1)伴随着全世界市场一体化的建立，制造行业的市场竞争十分激烈，新产品的开发设计速率日益变成基本矛盾。在这样的情况下，独立迅速产品研发(快速设计和迅速工模具)能力(周期时间和成本)变成制造业全球竞争实力基本。

(2)制造业为了满足日益变动的客户需求，规定制造技术具有较强的协调能力，能够以小批量生产乃至单件生产且不提升商品成本。因而，新产品的开发设计速度与制造技术的韧性就十分关键。

(3)从技术发展趋势角度观察，电子信息科学、CAD技术、材料学、激光器技术发展和普及化为新的制造技术的形成奠定技术物质条件。

RP技术基本概念

迅速成形技术要在计算机系统控制下，根据离散变量、堆积基本原理选用不一样方式沉积原材料，最后进行零件的成形与制造的技术。

1、从成形角度观察，零件可以看作“点”或“面”的累加。从CAD电子器件实体模型中离散变量获得“点”或“面”的图形数据，再和成形工艺参数信息内容融合，操纵原材料有节奏、精确地以点带面，由面到体地沉积零件。

2、从制造角度观察，它依据CAD造型设计形成零件三维几何图形信息内容，操纵多维系统，根据激光或其他方式将原料逐级沉积而产生原型或零件。

RP技术的种类

近十几年来，伴随着全世界市场一体化的建立，制造行业的市场竞争十分激烈。特别是电子计算机技术的快速广泛和CAD/CAM技术的广泛运用，促使RP技术获得了出人意表的蓬勃发展，表现出了极强的活力和辽阔的应用价值。迅速成形技术发展到今天，因其技术高的集成化、高软性、高速性而获得了快速发展。现阶段，迅速成形工艺方式已经有几十种之多，在其中关键加工工艺有四种基本类型：光固化机成型法、分层次实体线制造法、可选择性激光烧结法和熔化堆积制造法。

1.光固化机成形

SLA(Stereo lithography Apparatus)加工工艺又称光造型设计、立体式光刻技术及立体印刷，其工艺流程要以液体光敏树脂为原材料充斥着液槽，由计算机系统控制激光追踪片层横截面运动轨迹，并照射到液槽里的液体树脂，进而这一层树脂固化，以后升降平台降低一层相对高度，已成形的角度上又铺满一层环氧树脂，然后进行新一层的扫描仪，新固化的一层牢固地粘到前一层上，这样反复直至全部零件制造结束，获得1个三维数字模型。该加工工艺的特点就是：原型件高精度，零件强度和硬度好，可制出样子尤其繁杂的中空零件，制造的实体模型柔性生产好，可任意拆卸，是间接性模具制作理想的方式。主要缺点必须支撑点，环氧树脂收拢也会导致精密度降低，此外光固化树脂有一定的毒副作用且不合乎翠绿色制造发展趋向等。

2.分层次实体线制造

LOM(Laminated Object Manufacturing)加工工艺或称之为层叠实体线制造，其工艺原理是依据零件分层次几何图形信息内容激光切割箔材山石等，将所取得的层片粘合成三维实体线。其工艺流程是：最先铺平一层箔材，用CO，激光器在计算机系统控制上切出本层轮廊，非零件一部分所有剁碎这样有利于除去。当本层结束后，再铺一层箔材，用滚子轴承辗压并加温，以干固胶凝剂，使新铺平的一层牢固地粘合在已经成形体里，再激光切割该层轮廊，如此反复直至生产结束，最终除去剁碎一部分以获得完备的零件。该加工工艺的特点就是工作中靠谱，实体模型支撑性好，低成本，高效率。主要缺点前、后处理工艺耗时费力，而且不能制造中空结构件。

3.可选择性激光烧结

3.可选择性激光烧结

4.熔化堆积成形

FDM(Fused Deposition Manufacturing)加工工艺也称为熔断器堆积制造，其工艺流程要以热固性塑料成形原材料丝为材料，原材料丝根据电加热器的挤出头熔化成液态，由计算机系统控制压挤头沿零件的每一横截面的轮廊精确健身运动，使融化的热塑性原材料丝根据喷头挤压，遮盖于已修建的零件以上，并且在很短的时间内快速凝结，产生一层原材料。以后，压挤头沿径向往上健身运动一细微间距开展下一层原材料的修建。那样逐级由底封顶地堆积成一个数字模型或零件。该加工工艺的特点就是应用、维护保养简易，成本低，速度更快，一般复杂性原型仅必须几小时就可以成形，且零污染。

除了以上4种更为耳熟能详的技术外，还有很多技术已经产品化，如三维打印技术、光屏蔽掉加工工艺、立即壳法、立即煅烧技术、全息投影干预制造等。

RP技术的应用

不断提升RP技术的应用水准是促进RP技术持续发展的关键层面。现阶段，快速成型技术技术已经在工业生产造型设计、机械设备制造、航天航空、国防、工程建筑、影视剧、家用电器、轻工业、医药学、考古学、文化创意、手工雕刻、饰品等行业都得到广泛运用。而且伴随着这一技术自身的高速发展，其主要用途将不断创新。RP技术的实践应用主要在以下几方面：

(1)在新产品外观设计全过程中的运用迅速成形技术为工业生产产品设计开发者设立了一种全新的产品研发方式。应用RP技术能够迅速、立即、精确地将设计概念转化成具有一定的功能实物模型(样品)，这不但缩短开发进度，并且减少了开发费用，也使得公司在激烈的竞争市场竞争中占据主动权。

(2)在机械设备制造应用领域因为RP技术自已的特性，促使在其机械设备制造领域内，得到广泛应用，一般用于制造散件、小批量生产金属零件的制造。有一些独特繁杂制品，因为仅需单件生产，或低于50件的小批量生产，一般均可以用RP技术直接使用成形，低成本，周期时间短。

(3)快速模具制造传统模具加工时间久，成本相对高。将快速成型技术技术与传统磨具制造技术紧密结合，能够大大缩短磨具制造的开发进度，提高生产率，可以解决冲压模具与制造薄弱点的重要方式。迅速成形技术在磨具制造层面的应用可以分为立即模具制作和间接性模具制作二种，立即模具制作就是指选用RP技术立即沉积制造出磨具，间接性模具制作要先制出快速成型技术零件，然后由零件拷贝获得所需的磨具。

(4)在医药学应用领域近年来，人们对于RP技术在医药学应用领域科学研究比较多。以影像医学数据信息为载体，利用RP技术制做内脏器官实体模型，对手术有非常大的实用价值。

(5)在文化创意应用领域在文化艺术领域，迅速成形制造技术一般用于文艺创作、珍贵文物拷贝、数字雕塑等。

(6)在航天航空技术应用领域在航空航天领域中，流体力学路面实验(即风洞实验室)是设计方案特性优秀的天地来回系统软件(即航天飞船)所不可或缺的重要内容。该实验操作中所使用的实体模型样子繁杂、精度等级高、且具有流线形特点，选用RP技术，依据CAD实体模型，由RP机器设备自动执行数字模型，可以很好的确保实体模型品质。

(7)在家电业的应用现阶段，迅速成形系统软件在中国的家电业上获得了很大程度上的兴起及应用，使很多家电业走在了中国前端。如：广东的美丽的、华宝、科龙；江苏省的惠兰、小天鹅；青岛的海尔等，都相继选用迅速成形系统软件来研发新产品，拿到了良好的效果。迅速成形技术的应用非常广泛，能够坚信，伴随着迅速成形制造技术的持续666健全，它将在越来越多行业获得宣传推广运用。

快速成型技术技术发展的方向

就目前RP技术的探索与应用现况看来，快速成型技术技术的进一步研究与开发工作主要有以下几个层面：

(1)开发设计性价比高的快速成型技术原材料，如低成本、易成形、形变小、强度大、耐久度及绿色环保的成形原材料。

(2)提升RP系统加工的速度与发展并行处理制造工艺方式。

(3)改进迅速成形全面的稳定性，提高生产效率和制作大物件水平，提升机器设备构造，特别是提升成形件的精密度、表层质量、结构力学和工艺性能，为进一步开展模具制造功能和试验提供基础。

(4)开发设计迅速成形的性能卓越RPM手机软件。提升数据处理方法速度与精密度，研究与开发利用CAD原始记录立即切成片的办法，降低由STL格式转化和切成片处理方式所产生精密度损害。

(5)开发的成形电力能源。

(6)迅速成形方法与工艺改善与创新。立即金属材料成形技术将成为将来科学研究及应用的又—个网络热点。

(7)开展迅速成形技术与CAD、CAE、RT、CAPP、CAM及其高精密自动测控系统、反向工程的集成化科学研究。

(8)提升网络化服务的探索幅度，完成远程操作。