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快速成型技术原理及应用;Rapid Prototyping Technology Introduction 快速成型技术简介 主讲：刘艳龙物体成型方式 去除成型 (Dislodge Forming) 添加成型 (Adding Forming) 静尺寸成型 (Net Forming);去除成型（Dislodge Forming） 从标准工件中除去某些部分而达到设计要求的零件的形状和尺寸 如:車削、铣削、刨削、磨削、切割、钻孔，放电加工、镭射切割、镭射打孔等 ;添加成型(Adding Forming) 堆积成型（ Stacking Forming ） 逐步连接原材料颗粒、丝杆、层板等，或者是通过流体(熔体、液体或气体)在指定位置凝固定形达到目的. 如:连接与焊接、安装、塗层、固化等 ;净尺寸成型(Net Forming) 受迫成型(Forced Forming) 利用材料的可成型性(如塑性等)，在特定外围约束(边界约束或外力约束)下将半固化的流体材料挤压成型后再硬化、定形或挤压固体材料而达到要求. 如:浇铸、锻压、冲压，粉末冶金、注塑、改性等;快速成型(Rapid Prototyping,简称RP)技术是20世纪80年代中后期发展起来的、观念全新的现代制造技术。与传统的去除成形不同,快速成型技术是一种离散堆积的添加成形过程。这种加工过程可分为前期数据处理(离散)和物理实现(堆积)， 在离散过程中,将三维形体的CAD模型沿一定方向分解,得到一系列截面数据,再根据各自具体的工艺要求,获得控制成形头运动的轨迹; 在堆积过程中,成形头在运动轨迹的控制下,加工出层片,并将层片与层片堆积连接,重复上述2个过程,加工出零件。 这门崭新的技术不仅在成型方法上开辟了与传统方法截然不同的思路,而且为产品开发提供了一套新的流程,对传统制造业组织结构产生了冲击。;快速成型制造技术的基本原理: 采用分层累加法,即用CAD造型、生成STL文件、分层切片等步骤进行数据处理,借助计算机控制的成型机完成材料的形体制造.;Rapid Prototype快速成型;快速成型的特点: 　　(1)快速性 通过STL格式文件,RPM系统,几乎可以与所有的CAD造型系统无缝连接,从CAD模型到完成原型制作通常只需几小时到几十小时,可实现产品开发的快速闭环反馈。;快速成型的特点: 　　 (2)高度柔性 快速成型系统是真正的数字化制造系统,它取消了工装夹具,系统不作任???改变和调整，仅需改变CAD模型，重新调整和设置参数即可生产出不同形状的零件模型，特别适合新品开发或单件小批量生产。;快速成型的特点: 　　 (3)与复杂程度无关性 零件制造周期和制造成本与零件的形状和复杂度无关,而只与其净体积有关。;快速成型的特点: 　　 (4)设计制造一体化 用重复的三维扫描成型复杂的三维零件,避免了数控加工的复杂编程步骤。从根本上克服了CAD/CAM集成时,CAPP这一瓶颈问题,从而实现高度自动化和程序化。 ;快速成型的特点: 　　 (5)材料的广泛性 ??? 快速成形技术可以制造树脂类、塑料类原型，还可以制造出纸类、石蜡类、复合材料以及金属材料和陶瓷材料的原型。;快速成型的经济效益 缩短产品加工时间 增加使构想具体化能力 降低原型生产周期 降低设计错误的发生及所花费成本 增加在设计过程中了解产品机械特性的能力;目前快速成型技术的成型工艺方法有十几种,各种方法有自身的特点和实用范围。比较成熟并已商品化的成型方法有: 立体光固化成型 (Stereo Lithography Apparatus, SLA) 分层实体制造 (Laminated Object Manufacturing, LOM) 、 选择性激光烧结 (Selected Laser Sintering, SLS) 、 熔融沉积成型 (Fused Deposition Modeling, FDM) 。 ;立体光固化成型(Stereo Lithography Apparatus, SLA)　　该技术以光敏树脂为原料,采用计算机控制下的紫外激光,以预定原型各分层截面的轮廓为轨迹逐点扫描,使被扫描区的树脂薄层产生光聚反应后固化,从而形成一个薄层截面.当一层固化后,向上(或向下)移动工作台,在刚刚固化的树脂表面布放一层新的液态树脂,再进行新一层扫描固化.新固化的一层牢固地粘合在前一层上,如此重复至整个原型制造完毕。 SLA技术特点是精度高,表面质量好,原材料利用率高,可用于制造形状复杂、外观精细的零件. ;分层实体制造(Laminated Object Manufacturing, LOM) LOM工艺将单面涂有热溶胶的纸片通过加热辊加热粘接