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西安交大 西安交大 快速成型的研究现状和发展趋势 * 主要内容 1 快速成型技术概述 2 快速成型的分类 3 快速成型技术的研究现状 4 快速成型技术的应用 5 快速成型技术的关键问题 6 快速成型的发展趋势 * 快速成型技术概述 快速成型原理 快速成形技术可以简单描述为分层/叠加或者离散/堆积的过程。 快速成形技术摆脱了传统的“去除”加工法，采用全新的“增长”加工法，将复杂的三维加工分解成简单二维加工的组合，因此不必采用传统的加工机床、夹具和模具。 构造三维模型 生成 数据 接口 STL 分层处 理 生成加工路径 实体堆积成型 后 处 理 （1）快速性。 （2）自由成形制造。 （3）高度柔性。 （4）材料的广泛性。 （5）技术的高度集成。 * 快速成型技术概述 快速成型特点 * 快速成型的分类 按照成形原理的不同，快速成形技术可分为两大类： 按成形原理RP技术分类 基于激光及其他光源的成形技术 基于喷射的成形技术 立体 光刻 技术 SL 分层 实体 制造 技术 LOM 选区 激光 烧结 技术 SLS 熔融 沉积 成形 技术 FDM 三维 立体 印刷 技术 3DP 多相 喷射 沉积 技术 MJD … … * 快速成型的分类 按照成形原理的不同，快速成形技术可分为两大类： * 快速成型的分类 光固化成型法(SL） 材料：液态光敏树脂材料 激光器：紫外光激光器 * 快速成型的分类 选择性激光烧结法（SLS） 铺粉 激光器扫描 工作台下降 材料：各种功能性粉末材料 激光器：红外光激光器 * 快速成型的分类 分层实体制造（LOM） 热压辊 热压片材 激光器切割出 零件截面轮廓 工作台 下降 滚筒 转动 工作台 上升 材料：纸、金属箔、塑料薄膜 激光器：CO2激光器 * 快速成型的分类 熔融沉积成型(FDM) 加热丝状材料 喷头扫描并喷 出半流动状材料 材料固化 喷嘴: 挤压成型用的喷嘴 丝材:石蜡、尼龙、ABS、低熔点金属 * 快速成型的分类 三维打印技术(3DP) 铺粉 喷头喷射粘接剂 工作台下降 送粉活塞上升 喷头：喷射粘接剂 材料：石膏粉末、淀 粉、陶瓷粉末、金属粉末、热塑材料等 * 快速成型的分类 激光诱导气相沉积成形(LCVD) 材料：活性气体 高热能和光能激光束 （1）上世纪70年代，Alan Herbert提出快速成型（Rapid Prototyping-RP）的基本思想。 （2）1986年，Charles Hull完成了第一个RP系统SLA，也标志了快速成型技术从理论设想跨入实际应用。 （3）此后20余年间，快速成型技术迈入快速发展期。 * 快速成型技术的研究现状 名称 简称 发起公司 光固化成型 SLA 由美国3D Systems公司1988年开发商业化。 选择性激光烧结 SLS 由美国DTM公司1992年开发商业化，已经被3D Systems公司收购。 熔融沉积 FDM 由美国 S. Scott Crump公司1990年开发出来。 三维打印 3DP 由美国Soligen公司1989年开发出来。知名公司是美国Z Corporation以及以色列Objet公司。 分层实体制造 LOM Helisys公司Michael Feygin于1986年研制出。 3D Systems Z Corp Helisys EOS Stratasys 快速成型技术的研究现状 国外篇 ProJet SD7000 iPro9000XL 快速成型技术的研究现状 3D Systems Z Corp Helisys EOS Stratasys 国外篇 LOM-1050 LOM-2030 Al2O3涡轮叶片 快速成型技术的研究现状 3D Systems Z Corp Helisys EOS Stratasys 国外篇 EOSINT M280 PA3200GF尼龙材料 快速成型技术的研究现状 3D Systems Z Corp Helisys EOS Stratasys 国外篇 Z250 Z850 快速成型技术的研究现状 3D Systems Z Corp Helisys EOS Stratasys 国外篇 FDM400mc ABS-M30 快速成型技术的研究现状 国内篇 国内RP技术的研究始于1991年，近几年，我国RP技术发展迅速，现有西安交通大学、华中科技大学、清华大学、北京隆源公司多所研究单位自主开发了成型设备并实现产业化。 学校 研究方向 知名教授 商业化 清华大学 FDM、SLA系列设备 颜永年教授 北京殷华 华中科技大学 LOM、SLS设备 史玉升教授 滨湖机电 西安交通大学 S