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快速原型制造技术

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快速原型制造技术

随着商业社会经济竞争不断加剧,产品更新换代的速度也越来越快,新产品开发周期缩短直接限制样机的制做时间,因而快速原型制造技术应运而生。

快速原型制造技术首先建立在CAD及立体绘图软件基础之上,其原理为:用层切法将设计好的零件切成多个相同厚度的薄片,在计算机的控制下用材料一层一层铺好每层薄片的形状,最终叠出所设计的零件。目前快速原型制造技术的制造精度可达±01mm,其当前技术难点为制做材料的机械性能较差,做成的零件不能当做商品直接使用,推广难点为零件加工成本高。由于快速原型制造技术的灵活性、快捷性,在产品单件生产和小批量生产中的应用越来越广泛,其发展前景不可限量。

这项上世纪末发展起来的制造技术,目前已是百花齐放、百家争鸣。快速原型制造技术的几种主要制做工艺如下:

  • LOMLaminated Object Manufacture)分层实体制造

  • FDMFused Deposition Modeling)熔化沉积制造

  • SLAStereolithography)立体印刷

  • SLSSelective Laser Sintering)选择性激光烧结技术

  • Prometal 金属粉末熔接

LOM工艺(此技术已淘汰)使用的材料是纸片,其制做工艺流程如下:

    1. 工作平台降低

    2. 纸片前移

    3. 工作平台升高,检测零件高度

    4. 热辊左右来回滚压工作平台,使纸片与下面的基体粘合到一起

    5. 激光切割指定高度层的边界

    6. 激光切割多余料块及粘接框

    7. 重复上述步骤

FDM工艺(此技术将快被淘汰)使用的材料是ABS塑料丝,其工艺为:喷头加热将ABS塑料丝熔化后从喷嘴中挤出,在工作平台上一层一层的堆出所制做的零件。FDM工艺的制造精度较低。

SLA工艺使用的材料是液态光敏树脂,液态树脂喷出后被紫外光迅速固化成型。用SLA工艺制造的零件稳定性差,放置一段时间后会变形龟裂,不过新型材料的使用使得这一情况得到改善。

SLS工艺使用的材料是塑料、金属和陶瓷粉末,采用CO2激光烧结成型。

Prometal工艺使用的材料是金属粉末,其原理及工艺顺序见动画片。此工艺对小批量(低寿命)快速模具的制造有特殊意义。