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模具设计培训知识:快速成形技术及其应用1
已阅[532]次[2011/6/7]

快速成形(Rapid Prototyping,RP)技术突破了传统的加工模式,是近20年制造技术领域的一次重大突破。快速成形技术与科学计算可视化和虚拟现实等技术相结合,为设计者、制造者与用户之间提供了一种可测量、可触摸的新手段。快速成形技术可以自动、快速、直接、精确地将设计思想转化为具有一定功能的原型或直接制造零件(模具),有效地缩短了产品的研发周期,是提高产品质量、缩减产品成本的有力工具。它的核心是基于数字化的新型成形技术。快速成形技术对制造企业的模型、原型及成形件制造方式正产生深远的影响[1]。

快速成形技术及特点

RP系统可分为两大类:基于激光或其他光源的成形技术,如立体光造型(Stereo Lithography,SL)、迭层实体制造(Laminated Object Manufacturing,LOM)、选择性激光烧结(Selected Laser Sintering,SLS)、形状沉积制造(Shape Deposition Manufacturing,SDM)等;基于喷射的成形技术,如熔融沉积制造(Fused Deposition Modeling,FDM)、三维打印制造(Three Dimensional Printing,3DP)等。RP的特点是技术集成度高和生产柔性度高[2]。

国内外快速成形技术现状

1国外快速成形技术现状

美国是世界上最重要的RP设备生产国,其RP发展水平及趋势基本代表了世界的RP发展水平及趋势。

1.1立体光造型

3DSystems公司推出的SLA27000机型扫描速度可达9.52m/s,层厚最小可达0.025mm。AUTOSTRADE公司(日本)开发了以680nm左右波长半导体激光器为光源的RP系统及针对该波长的可见光树脂。提供光固化树脂的有瑞士Ciba公司、日本旭电化公司、美国Dupont公司等。

1.2迭层实体制造

Helisys公司研制出多种LOM工艺用的成形材料,可制造用金属薄板制作的成形件。该公司还与Dayton大学合作开发基于陶瓷复合材料的LOM工艺。苏格兰的Dundee大学使用CO2激光器切割薄钢板,使用焊料或粘接剂制作成形。日本Kira公司PLT2A4成形机采用超硬质刀具切割和选择性粘接的方法制作成形件。澳大利亚的Swinburn工业大学开发了用于LOM工艺的金属-塑料复合材料。

1.3选择性激光烧结

DTM公司推出系列Sinterstation成形及多种成形材料,其中Somos材料具有橡胶特性,耐热、抗化学腐蚀,用该材料制造出了汽车上的蛇形管、密封垫等柔性零件。EOS公司研制了PA3200GF尼龙粉末材料,用其制作的零件具有较高的精度和表面粗糙度。

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