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RP快速成型技術的發展

時間:2010年08月30日瀏覽:1661次收藏分享:

快速成型技術的發展方向

  從目前RP技術的研究和應用現狀來看,快速成型技術的進一步研究和開發工作主要有以下幾個方面:

  (1)開發性能好的快速成型材料,如成本低、易成形、變形小、強度高、耐久及無污染的成形材料。

  (2)提高RP系統的加工速度和開拓并行制造的工藝方法。

  (3)改善快速成形系統的可靠性,提高其生產率和制作大件能力,優化設備結構,尤其是提高成形件的精度、表面質量、力學和物理性能,為進一步進行模具加工和功能實驗提供基礎。

  (4)開發快速成形的高性能RPM軟件。提高數據處理速度和精度,研究開發利用CAD原始數據直接切片的方法,減少由STL格式轉換和切片處理過程所產生精度損失。

  (5)開發新的成形能源。

  (6)快速成形方法和工藝的改進和創新。直接金屬成形技術將會成為今后研究與應用的又—個熱點。

  (7)進行快速成形技術與CADCAERTCAPPCAM以及高精度自動測量、逆向工程的集成研究。

(8)提高網絡化服務的研究力度,實現遠程控制。

快速成型技術的應用領域:

目前RP技術的發展水平而言,在國內主要是應用于新產品(包括產品的更新換代)開發的設計驗證模擬樣品的試制上,即完成從產品的概念設計(或改型設計)--造型設計--結構設計--基本功能評估--模擬樣件試制這段開發過程。對某些以塑料結構為主的產品還可以進行小批量試制,或進行一些物理方面的功能測試、裝配驗證、實際外觀效果審視,甚至將產品小批量組裝先行投放市場,達到投石問路的目的。 

快速成型的應用主要體現在以下幾個方面: 

1)新產品開發過程中的設計驗證與功能驗證RP技術可快速地將產品設計的CAD模型轉換成物理實物模型,這樣可以方便地驗證設計人員的設計思想和產品結構的合理性、可裝配性、美觀性,發現設計中的問題可及時修改。如果用傳統方法,需要完成繪圖、工藝設計、工裝模具制造等多個環節,周期長、費用高。如果不進行設計驗證而直接投產,則一旦存在設計失誤,將會造成極大的損失。 
2)可制造性、可裝配性檢驗和供貨詢價、市場宣傳,對有限空間的復雜系統,如汽車、衛星、導彈的可制造性和可裝配性用RP方法進行檢驗和設計,將大大降低此類系統的設計制造難度。對于難以確定的復雜零件,可以用RP,技術進行試生產以確定最佳的合理的工藝。此外,RP原型還是產品從設計到商品化各個環節中進行交流的有效手段。比如為客戶提供產品樣件,進行市場宣傳等,快速成型技術已成為并行工程和敏捷制造的一種技術途徑。 
3)單件、小批量和特殊復雜零件的直接生產。對于高分子材料的零部件,可用高強度的工程塑料直接快速成型,滿足使用要求;對于復雜金屬零件,可通過快速鑄造或直接金屬件成型獲得。該項應用對航空、航天及國防工業有特殊意義。 
4)快速模具制造。通過各種轉換技術將RP原型轉換成各種快速模具,如低熔點合金模、硅膠模、金屬冷噴模、陶瓷模等,進行中小批量零件的生產,滿足產品更新換代快、批量越來越小的發展趨勢。快速成型應用的領域幾乎包括了制造領域的各個行業,在醫療、人體工程、文物保護等行業也得到了越來越廣泛的應用。

快速成型技術在各行業的應用狀況如下:
 
◆汽車、摩托車:外形及內飾件的設計、改型、裝配試驗,發動機、汽缸頭試制。 
◆家電:各種家電產品的外形與結構設計,裝配試驗與功能驗證,市場宣傳,模具制造。 
◆通訊產品:產品外形與結構設計,裝配試驗,功能驗證,模具制造。 
◆航空、航天:特殊零件的直接制造,葉輪、渦輪、葉片的試制,發動機的試制、裝配試驗。 
◆輕工業:各種產品的設計、驗證、裝配,市場宣傳,玩具、鞋類模具的快速制造。 
◆醫療:醫療器械的設計、試產、試用,CT掃描信息的實物化,手術模擬,人體骨關節的配制。 
◆國防:各種武器零部件的設計、裝配、試制,特殊零件的直接制作,遙感信息的模型制作。 

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