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快速成型工艺介绍(2)

2022-04-20    作者:未知    来源:

    (2) 快速成形技术的应用

    1)产品设计评估与功能测验 RP 技术的第一个重要应用是产品的概念原型与功能原型制造采用 RP 技术制造产品的概念原型,用于展示产品设计的整体概念、立体形态和布局安排,进行产品造型设计的宣传,可用于产品展示、投标、面市等。功能原型用于产品的结构设计检查,装配干涉检验,静、动力学试验和人机工程等,从而优化产品设计。同时还可以通过产品的功能原型究产品的一些物理性能、机械性能。通过 RP 技术快速制造出产品的功能原型,可以尽早地对产品设计进行测试、检查和评估,缩短产品设计反馈的周期和产品的开发周期,大大降低产品的开发费用,大幅度提高产品开发的成功率。

    2)快速模具制造 先进快速模技术是近年来模具制造业中十分活跃的领域之一。限制产品推向市场时间的主要因素是模具及模型的设计时间。由于现代社会产品竞争十分激烈,产品快速口向应市场往往是竞争制胜的关键,所以模具快速制造显得尤为重要。传统模具制造的方法如数控铣削加工、成形磨削、电火花工、线切割加工、铸造模具、电解加工、电铸加工、压力加工和照相腐蚀等。工艺复杂、时间长、费用高,影响了新产品对于市场的响应速度。传统的快速模具(例如中低熔点合金模具、电铸模、喷涂模具等)又由于工艺粗糙、精度低、寿命短,很难完全满足用户的要求;特别是常常因为具的设计与制造中出现的问题无法改正,而不能做到真正的“快速”。因此,应用 RP 技术制造快速模具,在最终生产模具开模之前进行产品的试制与小批量生产,可以大大提高产品开发的一次成功率,有效地节约开发时间和费用。在 RP 原型制造出来之后,以此原型作为基础采用一次转换或多次转换工艺,制造出实际的大批量生产中或产品试制中零件使用的模具,称为间接模技术,目前是 RP 技术最重要的应用领域。

    3)医学上的仿生制造 RP 技术在医学方面有许多应用。根据 CT 扫描或 MRI 核磁共振的数据,采用 RP 技术可以快速制造人体骨骼和软组织的实体模型,这些人体器官实体模型可帮助医生进行病情辅助诊断和确定治疗方案,具有巨大的临床价值和学术价值。这些模型为每个个体的人设计和制造,提供了个性化服务。

    4)艺术品的制造 艺术品和建筑装饰品是根据设计者的灵感,构思设计出来的,采用 RP 可使艺术家的创作、制造一体化,为艺术家提供最佳的设计环境和成型条件。

    5)直接制造金属型 RP 技术不仅应用于设计过程,而且也延伸到制造领域。在制造业中,限制产品推向市场时间的主要因素是模具及菪偷纳杓剖奔洌 RP 是快速设计的辅助手段,而更多的厂家则希望直接从 CAD 数据制成产品,所以 RM 技术就更令人关注。有关专家预测未来零件的快速制造将越来越广泛,也就是说 RM 将很可能逐渐占据主导,使设计和制造更紧密地联接在一起 RP 出现的新工艺大部分都与直接制造金属型有关,例如三维焊接成型( Three-Dimensional Welding Shaping )、气相沉积成型 ( Selective Area Laser Deposition )、激光工程化净成形技术( Laser Engineering Net Shaping )、液态金属微滴沉积技术( Liquid Metal Droplet Ejection and Deposition Techniques )和热化学反应的液相沉积型( Thermo chemical Liquid Deposition )等。最近 TerryWohlers 提出 RP will mean rapid production ( RP 将意味快速生产)的新定义更加明确了这一发展方向。

    目前与其他领域出现的新结合点是:生物制造、微纳米制造和激光直写技术。

    快速成形制造技术是一种新颖的、与传统制造方式迥然不同的制造技术,尽管因问世时间不长,目前还不够成熟,但其发展却异常迅猛,受到人们的广泛重视。据专家预测,这一新型制造技术对制造业的影响完全可与数控技术的影响相媲美。快速成形技术属于先进制造技术的范畴,该技术在制造思想的实现方式上具有革命性的突破,它可以自动、快捷地将设计思想物化为具有一定结构和功能的原型产品,从而可以对产品设计进行快速评价、修改及功能实验,有效地缩短了产品的研制周期。快速成型技术的出现,开辟了嗍褂玫毒摺⒛>叩却统工具而制作各类零部件的新途径,并为目前尚不能制作或难以制作的零件和模型提供了一种新的制造手段。快速成型制造技术可为 CAD / CAM 系统提供极具实用价值的技术支持,使通过 CAD 获得的几何图形实体化。毫无疑问,这一具有革命性的制造技术的出现和发展,必将为科学研究、医疗、机械制造、模具制造等各个领域的技术创新带来突破性进展。

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