为了能对市场变化做出敏感响应,国外20世纪80年代末发展了一种全新的制造技术,即快速成型技术(rapidprototyping,RP).与传统的制造方法不同,这种高新制造技术采用逐层增加材料的方法(如凝固、胶接、焊接、激光烧结、聚合或其他的方法)来形成所需的零件形状,故也称为增材制造法(materialincreasemanufacturing,MIM).

快速成型技术综合了计算机、物理、化学、材料等多学科领域的先进成果,解决了传统加工方法中的许多难题。不同于传统机械加工的材料去除法和变形成型法,它一次成型复杂零件或模具,不需专用装备和相应工装,堪称为制造领域人类思维的一次飞跃。快速成型技术在航天、机械电子及医疗卫生等领域有着广阔的应用前景,受到了广泛的重视并迅速成为制造领域的研究热点,已经成为先进制造技术的重要组成部分。该技术在20世纪90年代后期得到了迅速的发展;在机械制造的历史上,它与20世纪60年代的数控技术、80年代的非传统加工技术具有同等的重要地位。

快速成型技术的基本工作原理是离散、堆积。首先,将零件的物理模型通过CAD造型或三维数字化仪转化为计算机数字模型,然后由CAD模型转化为STL(stereolithography,快速成型技术标准接口)文件格式,用分层软件将计算机三维实体模型在z向离散,形成一系列具有一定厚度的薄片,用计算机控制下的激光束(或其他能量流)有选择地固化或粘结某一区域,从而形成构成零件实体的一个层面,这样逐渐堆积形成一个原型(三维实体)。必要时再通过一些后处理(如深度固化、修磨)工序,使其达到功能件的要求。

近期发展的快速成型技术主要有:立体光造型(stereolithographyapparatus,SLA),选择性激光烧结(selectivelasersintering,SLS),薄片叠层制造(laminatedobjectmanufacturing,LOM),熔化沉积造型(fuseddepositionmodeling,FDM),三维印刷(3Dprint)等快速成型技术。

由于快速成型技术(包括激光快速成型技术)仅在需要增加材料的地方加上材料,所以从设计到制造自动化,从知识获取到计算机处理,从硬件、软件到接口、通信等方面来看,非常适合于CIM、CAD及CAM,同传统方法比较,显示出如下4大优点:

(1)快速性。快速性指有了产品的三维表面或体模型的设计就可以制造原型。从CAD设计到完成原型制作,只需数小时到几十个小时的时间,比传统方法快得多。

(2)适合成型复杂零件。采用激光快速成型技术制作零件时,不论零件多复杂,都由计算机分解为二维数据进行成型,无简单与复杂之分。因此它特别适合成型形状复杂、传统方法难以制造甚至无法制造的零件

(3)高度柔性。无需传统加工的工夹量具及多种设备,零件在一台设备上即可快速成型出具有一定精度、满足一定功能的原型及零件。若要修改零件,只要修改CAD模型即可,特别适用于单件,小批量生产。

(4)高度集成化。激光快速成型技术将CAD数据转化成STL格式后,即可开始快速成型制作过程。CAD到STI文件的转换是在CAD软件中自动完成的。快速成型过程是二维操作,可以实现高度自动化和程序化。即用简单重复的二维操作成型复杂的三维零件,无需特殊的工具及人工干预。

相关新闻

联系我们

联系我们

13532734678

在线咨询:点击这里给我发消息

邮件:info@feiyuelaser.com

工作时间:周一至周六,8:30-23:30

关注微信
关注微信
分享本页
返回顶部