快速成形法(Rapid PrototyPing，又稱為快速出樣件技術(shù)或快速原型法)是國外80年代中后期發(fā)展起來的一種新技術(shù)钳生，它與虛擬制造技術(shù)(Virtual Manufacturing)一起，被稱為未來制造業(yè)的兩大支柱技術(shù)邦擎≡谐疲快速成形技術(shù)對縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期，降低開發(fā)費(fèi)用具有極其重要的意義僧逞，有人稱快速成形技術(shù)是繼NC技術(shù)后制造業(yè)的又一次革命酝遇。目前RP技術(shù)已成為各國制造科學(xué)研究的前沿學(xué)科和研究焦點(diǎn)。

　　一滋评、快速成形法的基本原理

　　快速成形技術(shù)是綜合利用CAD技術(shù)朵泌、數(shù)控技術(shù)、激光加工技術(shù)和材料技術(shù)實(shí)現(xiàn)從零件設(shè)計(jì)到三維實(shí)體原型制造一體化的系統(tǒng)技術(shù)购廊。它采用軟件離散一材料堆積的原理實(shí)現(xiàn)零件的成形岳舔。 具體過程如下：首先利用高性能的CAD軟件設(shè)計(jì)出零件的三維曲面或?qū)嶓w模型；再根據(jù)工藝要求刃镶，按照一定的厚度在Z向(或其它方向)對生成的CAD模型進(jìn)行切面分層躲扣，生成各個棱面的三維平面信息甚脉；然后對層面信息進(jìn)行工藝處理，選擇加工參數(shù)铆农，系統(tǒng)自動生成刀具移動軌跡和數(shù)控加工代碼牺氨；再對加工過程進(jìn)行仿真，確認(rèn)數(shù)控代碼的正確性墩剖；然后利用數(shù)控裝置精確控制激光束或其它工具的運(yùn)動猴凹，在當(dāng)前工作層(三維)上采用輪廓掃描，加工出適當(dāng)?shù)慕孛嫘螤盍朐恚辉黉伾弦粚有碌某尚尾牧辖荐M(jìn)行下一次的加工，直至整個零件加工完畢爷绘∈槿埃可以看出，快速成形技術(shù)是個由三維轉(zhuǎn)換成二維(軟件離散化)土至，再由二維到三維(材料堆積)的工作過程购对。

　　快速原型法不僅可用于原始設(shè)計(jì)中快速生成零件的實(shí)物，也可用來快速復(fù)制實(shí)物(包括放大陶因、縮小协包、修改和復(fù)制)。其工作原理是北拌，用三維數(shù)字化儀采集三維實(shí)物信息扇胀，在計(jì)算機(jī)中還原生成實(shí)物的三維模型跑既，必要時(shí)用三維CAD軟件進(jìn)行修改和縮放稼崎，然后進(jìn)行三維離散化并送到成型機(jī)生成實(shí)物。

　　二轿白、快速成形技術(shù)的主要工藝方法

　　LSL(Laser Stero Lithography)法 LSL法是以各類樹脂為成形材料清农，以氦-鎘激光器為能源，以樹脂受熱固化為特征的快速成形方法罢摧。具體做法是栽寄，由CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)出零件的三維模型，然后分屬設(shè)定工藝參數(shù)拆聋，由數(shù)控裝置控制激光束的掃描軌跡纤耐。當(dāng)激光束照射到液態(tài)樹脂時(shí)，被照射的液態(tài)樹脂固化懒披。當(dāng)一層加工完畢后助被，就生成零件的一個截面，然后移動工作臺切诀。加上一層新的樹脂揩环，進(jìn)行第二層掃描搔弄，第二層就牢固地粘貼到第一層上，就這樣一層一層加工直至整個零件加工完畢丰滑。

　　LOM(Laminated Object Manufacturing)法 LOM法的特點(diǎn)是以片材(如紙片顾犹、塑料薄膜或復(fù)合材料)為材料，利用CO2激光器為能源褒墨，用激光束切割片材的邊界線炫刷，形成某一層的輪廓。各層間的粘接利用加熱郁妈、加壓的方法柬唯，最后形成零件的形狀。該方法的特點(diǎn)是材料廣泛圃庭，成本低锄奢。

　　SLS(Selective Laser Sintering)法 SLS法采用各種粉末(金屬、陶瓷剧腻、蠟粉工划、塑料等)為材料，利用滾子鋪粉占找，用CO2高功率激光器對粉末進(jìn)行加熱恒左，直至燒結(jié)成塊。利用該方法可以加工出能直接使用的金屬件络务。

　　FDM(Fused Deposition Modeling)法 該方法使用蠟絲為原料蔬旋，利用電加熱方式將蠟絲熔化成蠟液，蠟液由噴嘴噴到指定的位置固化怠鲜。一層層地加工出零件哩疲，該方法污染小，材料可以回收坦庸。

　　三梨脖、快速成形法的特點(diǎn)和適用范圍

　　快速成形法具有下列特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)：

　　更適合于形狀復(fù)雜的、不規(guī)則零件的加工湃杏；

　　減少了對熟練技術(shù)工人的需求屎螟；

　　沒有或極少廢棄材料，是一種環(huán)保型制造技術(shù)迄埃；

　　成功的解決了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中三維造型“看得見疗韵，摸不著”的問題；

　　系統(tǒng)柔性高侄非，只需修改CAD模型就可生成各種不同形狀的零件蕉汪；

　　技術(shù)集成，設(shè)計(jì)制造一體化彩库；

　　具有廣泛的材料適應(yīng)性肤无；

　　不需要專用的工裝夾具和模具先蒋，大大縮短新產(chǎn)品試制時(shí)間；

　　零件的復(fù)雜程度與制造成本關(guān)系不大宛渐。

　　以上特點(diǎn)決定了快速成形法主要適合于新產(chǎn)品開發(fā)竞漾，快速單件及小批量零件制造，復(fù)雜形狀零件的制造窥翩，模具設(shè)計(jì)與制造业岁，也適合于難加工材料的制造，外形設(shè)計(jì)檢查寇蚊，裝配檢驗(yàn)和快速反求工程等笔时。

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