快速成型的原理

2022-07-29 关注次数:

快速成型(RP)技术是一种集计算机、数控、激光和材料技术于一体的先进制造技术。本文通过介绍快速成型系统的原理方法和特点,阐述其工艺特点及开发和应用,探讨快速成型技术在现代制造业中起到的重要作用和产生的巨大效益,分析快速成型技术的优点和缺点,并提出快速成型技术未来的发展方向和深远意义。

1 前言

当今时代,制造业市场需求不断向多样化、高质量、高性能、低成本、高科技的方向发展,一方面表现为消费者兴趣的短时效和消费者需求日益主体化、个性化和多元化;另一方面则是区域性、国际市场壁垒的淡化或打破,要求制造业的厂商必须着眼于全球市场的激烈竞争。因此快速地将多样化、性能好的产品推向市场成为了制造业厂商把握市场先机的关键,由此导致了制造价值观从面向产品到面向顾客的重定位,制造战略重点从成本与质量到时间与响应的转移,也是各国致力于CIMS (Computer Integrated Manufacture System)、并行工程、敏捷制造等现代制造模式的研究与实践的原因。

快速成型(Rapid Prototyping)技术正是在这种时代的需求下应运而生的。它是由三维CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体的总称。它集成了CAD技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果,是先进制造技术的重要组成部分。

2 快速成型的原理及特点

快速成型技术采用离散/堆积成型原理,根据三维CAD模型,对于不同的工艺要求,按照一定厚度进行分层,将三维数字模型变成厚度很薄的二维平面模型。再将数据进行一定的处理,加入加工参数,产生数控代码,在数控系统控制下以平面加工方式连续加工出每个薄层,并使之粘结而成形。实际上也是基于“生长”或“添加”材料原理一层一层地离散叠加,从底到顶完成零件的制作过程。它是计算机辅助设计与制造技术、逆向工程技术、分层制造技术、材料去除成形、材料增加成形技术以及它们的集成的总称。