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RP快速成型技术的发展

时间:2010年08月30日浏览:1347次收藏分享:

快速成型技术的发展方向

  从目前RP技术的研究和应用现状来看,快速成型技术的进一步研究和开发工作主要有以下几个方面:

  (1)开发性能好的快速成型材料,如成本低、易成形、变形小、强度高、耐久及无污染的成形材料。

  (2)提高RP系统的加工速度和开拓并行制造的工艺方法。

  (3)改善快速成形系统的可靠性,提高其生产率和制作大件能力,优化设备结构,尤其是提高成形件的精度、表面质量、力学和物理性能,为进一步进行模具加工和功能实验提供基础。

  (4)开发快速成形的高性能RPM软件。提高数据处理速度和精度,研究开发利用CAD原始数据直接切片的方法,减少由STL格式转换和切片处理过程所产生精度损失。

  (5)开发新的成形能源。

  (6)快速成形方法和工艺的改进和创新。直接金属成形技术将会成为今后研究与应用的又—个热点。

  (7)进行快速成形技术与CADCAERTCAPPCAM以及高精度自动测量、逆向工程的集成研究。

(8)提高网络化服务的研究力度,实现远程控制。

快速成型技术的应用领域:

目前RP技术的发展水平而言,在国内主要是应用于新产品(包括产品的更新换代)开发的设计验证模拟样品的试制上,即完成从产品的概念设计(或改型设计)--造型设计--结构设计--基本功能评估--模拟样件试制这段开发过程。对某些以塑料结构为主的产品还可以进行小批量试制,或进行一些物理方面的功能测试、装配验证、实际外观效果审视,甚至将产品小批量组装先行投放市场,达到投石问路的目的。 

快速成型的应用主要体现在以下几个方面: 

1)新产品开发过程中的设计验证与功能验证RP技术可快速地将产品设计的CAD模型转换成物理实物模型,这样可以方便地验证设计人员的设计思想和产品结构的合理性、可装配性、美观性,发现设计中的问题可及时修改。如果用传统方法,需要完成绘图、工艺设计、工装模具制造等多个环节,周期长、费用高。如果不进行设计验证而直接投产,则一旦存在设计失误,将会造成极大的损失。 
2)可制造性、可装配性检验和供货询价、市场宣传,对有限空间的复杂系统,如汽车、卫星、导弹的可制造性和可装配性用RP方法进行检验和设计,将大大降低此类系统的设计制造难度。对于难以确定的复杂零件,可以用RP,技术进行试生产以确定最佳的合理的工艺。此外,RP原型还是产品从设计到商品化各个环节中进行交流的有效手段。比如为客户提供产品样件,进行市场宣传等,快速成型技术已成为并行工程和敏捷制造的一种技术途径。 
3)单件、小批量和特殊复杂零件的直接生产。对于高分子材料的零部件,可用高强度的工程塑料直接快速成型,满足使用要求;对于复杂金属零件,可通过快速铸造或直接金属件成型获得。该项应用对航空、航天及国防工业有特殊意义。 
4)快速模具制造。通过各种转换技术将RP原型转换成各种快速模具,如低熔点合金模、硅胶模、金属冷喷模、陶瓷模等,进行中小批量零件的生产,满足产品更新换代快、批量越来越小的发展趋势。快速成型应用的领域几乎包括了制造领域的各个行业,在医疗、人体工程、文物保护等行业也得到了越来越广泛的应用。

快速成型技术在各行业的应用状况如下:
 
◆汽车、摩托车:外形及内饰件的设计、改型、装配试验,发动机、汽缸头试制。 
◆家电:各种家电产品的外形与结构设计,装配试验与功能验证,市场宣传,模具制造。 
◆通讯产品:产品外形与结构设计,装配试验,功能验证,模具制造。 
◆航空、航天:特殊零件的直接制造,叶轮、涡轮、叶片的试制,发动机的试制、装配试验。 
◆轻工业:各种产品的设计、验证、装配,市场宣传,玩具、鞋类模具的快速制造。 
◆医疗:医疗器械的设计、试产、试用,CT扫描信息的实物化,手术模拟,人体骨关节的配制。 
◆国防:各种武器零部件的设计、装配、试制,特殊零件的直接制作,遥感信息的模型制作。 

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