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RP快速成型技術(shù)的發(fā)展

時間:2010-08-30瀏覽:1693次收藏

快速成型技術(shù)的發(fā)展方向

  從目前RP技術(shù)的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀來看,快速成型技術(shù)的進(jìn)一步研究和開發(fā)工作主要有以下幾個方面:

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

  (2)提高RP系統(tǒng)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(tǒng)的可靠性,提高其生產(chǎn)率和制作大件能力,優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu),尤其是提高成形件的精度、表面質(zhì)量、力學(xué)和物理性能,為進(jìn)一步進(jìn)行模具加工和功能實驗提供基礎(chǔ)。

  (4)開發(fā)快速成形的高性能RPM軟件。提高數(shù)據(jù)處理速度和精度,研究開發(fā)利用CAD原始數(shù)據(jù)直接切片的方法,減少由STL格式轉(zhuǎn)換和切片處理過程所產(chǎn)生精度損失。

  (5)開發(fā)新的成形能源。

  (6)快速成形方法和工藝的改進(jìn)和創(chuàng)新。直接金屬成形技術(shù)將會成為今后研究與應(yīng)用的又—個熱點(diǎn)。

  (7)進(jìn)行快速成形技術(shù)與CADCAERTCAPP、CAM以及高精度自動測量、逆向工程的集成研究。

(8)提高網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)的研究力度,實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

快速成型技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域:

目前RP技術(shù)的發(fā)展水平而言,在國內(nèi)主要是應(yīng)用于新產(chǎn)品(包括產(chǎn)品的更新?lián)Q代)開發(fā)的設(shè)計驗證模擬樣品的試制上,即完成從產(chǎn)品的概念設(shè)計(或改型設(shè)計)--造型設(shè)計--結(jié)構(gòu)設(shè)計--基本功能評估--模擬樣件試制這段開發(fā)過程。對某些以塑料結(jié)構(gòu)為主的產(chǎn)品還可以進(jìn)行小批量試制,或進(jìn)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(chǎn)品小批量組裝先行投放市場,達(dá)到投石問路的目的。 

快速成型的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面: 

1)新產(chǎn)品開發(fā)過程中的設(shè)計驗證與功能驗證。RP技術(shù)可快速地將產(chǎn)品設(shè)計的CAD模型轉(zhuǎn)換成物理實物模型,這樣可以方便地驗證設(shè)計人員的設(shè)計思想和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理性、可裝配性、美觀性,發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的問題可及時修改。如果用傳統(tǒng)方法,需要完成繪圖、工藝設(shè)計、工裝模具制造等多個環(huán)節(jié),周期長、費(fèi)用高。如果不進(jìn)行設(shè)計驗證而直接投產(chǎn),則一旦存在設(shè)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(fù)雜系統(tǒng),如汽車、衛(wèi)星、導(dǎo)彈的可制造性和可裝配性用RP方法進(jìn)行檢驗和設(shè)計,將大大降低此類系統(tǒng)的設(shè)計制造難度。對于難以確定的復(fù)雜零件,可以用RP,技術(shù)進(jìn)行試生產(chǎn)以確定最佳的合理的工藝。此外,RP原型還是產(chǎn)品從設(shè)計到商品化各個環(huán)節(jié)中進(jìn)行交流的有效手段。比如為客戶提供產(chǎn)品樣件,進(jìn)行市場宣傳等,快速成型技術(shù)已成為并行工程和敏捷制造的一種技術(shù)途徑。 
3)單件、小批量和特殊復(fù)雜零件的直接生產(chǎn)。對于高分子材料的零部件,可用高強(qiáng)度的工程塑料直接快速成型,滿足使用要求;對于復(fù)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(yīng)用對航空、航天及國防工業(yè)有特殊意義。 
4)快速模具制造。通過各種轉(zhuǎn)換技術(shù)將RP原型轉(zhuǎn)換成各種快速模具,如低熔點(diǎn)合金模、硅膠模、金屬冷噴模、陶瓷模等,進(jìn)行中小批量零件的生產(chǎn),滿足產(chǎn)品更新?lián)Q代快、批量越來越小的發(fā)展趨勢??焖俪尚蛻?yīng)用的領(lǐng)域幾乎包括了制造領(lǐng)域的各個行業(yè),在醫(yī)療、人體工程、文物保護(hù)等行業(yè)也得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

快速成型技術(shù)在各行業(yè)的應(yīng)用狀況如下:
 
◆汽車、摩托車:外形及內(nèi)飾件的設(shè)計、改型、裝配試驗,發(fā)動機(jī)、汽缸頭試制。 
◆家電:各種家電產(chǎn)品的外形與結(jié)構(gòu)設(shè)計,裝配試驗與功能驗證,市場宣傳,模具制造。 
◆通訊產(chǎn)品:產(chǎn)品外形與結(jié)構(gòu)設(shè)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(fā)動機(jī)的試制、裝配試驗。 
◆輕工業(yè):各種產(chǎn)品的設(shè)計、驗證、裝配,市場宣傳,玩具、鞋類模具的快速制造。 
◆醫(yī)療:醫(yī)療器械的設(shè)計、試產(chǎn)、試用,CT掃描信息的實物化,手術(shù)模擬,人體骨關(guān)節(jié)的配制。 
◆國防:各種武器零部件的設(shè)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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