快速成型

簡(jiǎn)介

快速原型制造技術(shù)，又叫快速成形技術(shù)，（簡(jiǎn)稱RP技術(shù)）；英文：RAPID PROTOTYPING（簡(jiǎn)稱RP技術(shù)），或 RAPID PROTOTYPING MANUFACTURING，簡(jiǎn)稱RPM。在汽車應(yīng)用行業(yè)家RP樣件。

RP技術(shù)是在現(xiàn)代CAD/CAM技術(shù)、激光技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、精密伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及新材料技術(shù)的基礎(chǔ)上集成發(fā)展起來(lái)的。不同種類的快速成型系統(tǒng)因所用成[2]形材料不同，成形原理和系統(tǒng)特點(diǎn)也各有不同。但是，其基本原理都是一樣的，那就是"分層制造，逐層疊加"， 類似于數(shù)學(xué)上的積分過(guò)程。形象地講，快速成形系統(tǒng)就像是一臺(tái)"立體打印機(jī)"。

優(yōu)越性

它可以在無(wú)需準(zhǔn)備任何模具、刀具和工裝卡具的情況下，直接接受產(chǎn)品設(shè)計(jì)（CAD）數(shù)據(jù)，快速制造出新產(chǎn)品的樣件、模具或模型。因此，RP技術(shù)的推廣應(yīng)用可以大大縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期、降低開發(fā)成本、提高開發(fā)質(zhì)量。由傳統(tǒng)的"去除法"到今天的"增長(zhǎng)法"，由有模制造到無(wú)模制造，這就是RP技術(shù)對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生的革命性意義。

特點(diǎn)

RP技術(shù)將一個(gè)實(shí)體的復(fù)雜的三維加工離散成一系列層片的加工，大大降低了加工難度，具有如下特點(diǎn)：

⑴成型全過(guò)程的快速性，適合現(xiàn)代激烈的產(chǎn)品市場(chǎng)；

⑵可以制造任意復(fù)雜形狀的三維實(shí)體；

⑶用CAD模型直接驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與制造高度一體化，其直觀性和易改性為產(chǎn)品的完美設(shè)計(jì)提供了優(yōu)良的設(shè)計(jì)環(huán)境；

⑷成型過(guò)程無(wú)需專用夾具、模具、刀具，既節(jié)省了費(fèi)用，又縮短了制作周期。

⑸技術(shù)的高度集成性，既是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物，也是對(duì)它們的綜合應(yīng)用，帶有鮮明的高新技術(shù) 特征。

以上特點(diǎn)決定了RP技術(shù)主要適合于新產(chǎn)品開發(fā)，快速單件及小批量零件制造，復(fù)雜形狀零件的制造，模具與模型設(shè)計(jì)與制造，也適合于難加工材料的制造，外形設(shè)計(jì)檢查，裝配檢驗(yàn)和快速反求工程等。

形成過(guò)程

形象地比喻：快速成形系統(tǒng)相當(dāng)于一臺(tái)"立體打印機(jī)"。

它可以在沒(méi)有任何刀具、模具及工裝卡具的情況下，快速直接地實(shí)現(xiàn)零件的單件生產(chǎn)。根據(jù)零件的復(fù)雜程度，這個(gè)過(guò)程一般需要1～7天的時(shí)間。換句話說(shuō)，RP技術(shù)是一項(xiàng)快速直接地制造單件零件的技術(shù)。

工作原理

RP系統(tǒng)可以根據(jù)零件的形狀，每次制做一個(gè)具有一定微小厚度和特定形狀的截面，然后再把它們逐層粘結(jié)起來(lái)，就得到了所需制造的立體的零件。當(dāng)然，整個(gè)過(guò)程是在計(jì)算機(jī)的控制下，由快速成形系統(tǒng)自動(dòng)完成的。不同公司制造的RP系統(tǒng)所用的成形材料不同，系統(tǒng)的工作原理也有所不同，但其基本原理都是一樣的，那就是"分層制造、逐層疊加"。這種工藝可以形象地叫做"增長(zhǎng)法"或"加法"。

每個(gè)截面數(shù)據(jù)相當(dāng)于醫(yī)學(xué)上的一張CT像片；整個(gè)制造過(guò)程可以比喻為一個(gè)"積分"的過(guò)程。

RP技術(shù)的基本原理是：將計(jì)算機(jī)內(nèi)的三維數(shù)據(jù)模型進(jìn)行分層切片得到各層截面的輪廓數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)據(jù)此信息控制激光器（或噴嘴）有選擇性地?zé)Y(jié)一層接一層的粉末材料（或固化一層又一層的液態(tài)光敏樹脂，或切割一層又一層的片狀材料，或噴射一層又一層的熱熔材料或粘合劑）形成一系列具有一個(gè)微小厚度的的片狀實(shí)體，再采用熔結(jié)、聚合、粘結(jié)等手段使其逐層堆積成一體，便可以制造出所設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品樣件、模型或模具。自美國(guó)3D公司1988年推出第一臺(tái)商品SLA快速成形機(jī)以來(lái)，已經(jīng)有十幾種不同的成形系統(tǒng)，其中比較成熟的有UV、SLA、SLS、LOM和FDM等方法。