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国内外现状和发展趋势 引言 快速成型技术 (RapidPrototyping，简称RP)是国际上二十世纪八、九十年代发展起来的一种新型的制造技术”。它基于增材制造的原理 (MaterialIncreaseManufacturing，简称MIM)，根据零件的CAD模型直接成型复杂的零部件或模具，不需要任何工装，突破了传统去材法或变形法加工的许多限制，堪称制造领域人类思维的一次飞跃。其汇集了计算机科学、CAD／CAM、数控 技术、计算机图形学、激光技术、新材料等诸多工程领域的先进成果，解决 了，传统加工方法中复杂零件的快速制造难题，能 自 动、快速、准确地将设计转化成一定功能的产品原型或直接制造零件，对缩短企业产品的开发周期、节约开发资金、提高企业的市场竞争力均具有重大的意义 。RP技术的研究与开发在国外得到了广泛重视。本文将从以下儿方丽对该技术的必威体育精装版成 果作一综述，并对未来的发展趋势加 以探讨。 1 快速成型新设备 最近几年，快速成型新设备的研制与开发集中体现在两个方面，一是原有RP的设备完善与提高，推出性能更高、功能更 强的改进型；二是新型RP设备的涌现 。 在原有设备的完善与发展方而 ，德国EOS公司树脂光照成型设备 STEREOSMAX60O的制作范围为60Omm×60Omm×400nfin．激光扫描速度可达 10m／s；粉末烧结成型设备EOSINTS一700的制作范围为700mnl×380mm×380mlTl，激光扫描 速度可达2．5m／S，专门用于铸造砂型的制作。日本CEMT公司的树脂光照成型设备SOUP一1000的制作范围更大，为 1000 mrn×800mnl×500mnl。美国DTM公司的Sinterstation2500的制作范围达 300nlln×381mlTl×432mlTl，制作能力比Sinterstation 2000儿乎大一倍，在汽车和航空制造业中将有更大用途。它采用在z方向的动态聚焦技术，使激光光斑在大零件的边缘也能 保持较小的圆形，保证整个原型有较高的分辨率。DTM公司最近又推出了新的快速成型系统Sinterstation2500plus。3DSystems 公司的SLA一500／40，其制作速度比SLA一500／30的制作速度快 45％ SLA一250／50的制作速度比SLA一250／40的快 6o％； SLA一350采用Zephyr再涂层技术，最上而的待成型树脂用真空吸附式刊板结构涂布供给，不需要沉入液态树脂中，提高厂速 度，在制作的原型中不再混有液态树脂。3DSystems公司最近又推出了性能更为强大的SLA一7000，可以进行包括高强度sL树 脂在内的各种树脂的成型。Helisys公司的L0M一2030成型速度比第一代机快 30％ Stratasys的FDM一1650采用改进的挤出头 和软件，速度 比FDM一1600快3倍。而FDM一8000的制作速度比FDM一1650快 1倍，制作范围达 508n1m×431n1m×610n1m， 精度为0．13n1m。目前儿乎所有 RP设备的x—Y精度都已经非常高，甚至可达数控机床水平，但Z方向精度牵涉到材料变形 和难于直接精确监控等因素，一般都大于0．1n1m 。 新型设备方面，RIKEN与NrITrDATACMET公司合作开发了C0SMART(Colors0lidModelingAdvancedRIKENTechnology)系列的快速成型设备，主要包括 COSMART—S、COSMART—I与SMART—M。COSMART—S是一台与 SOUP类似的设备，目前在彩色树脂成型方面取得很大成绩；COSMART—I另外包括一台WAX合浸装置和一台粉末去除装置，已成功制造出彩色DNA大分子模型，受到业界的广泛关注；SMART—M(SolidHighSpeedMilling)是一台RP与高速铣相结合的设备，反映了快速成型技术的一个重要发展趋势；此外，AMINOCORPORATION开发了精密压制成形设备，AutostradeCo．Ltd．开发了类似于SL的设备E—DARTS，DenkenEngineeringCo．Ltd．开发了SLP一600设备，HitachiLtd．开发了x—rayCT设备，ImanishiManufacturingCo．Ltd．开 发了S—Art设备 2 快速成型新工艺 常用的快速成型技术有立体光造型(SLA)、熔融沉积制造 (FDM)、叠层制造(IDM)、选择性激光烧结 (SIS)及三维印刷等。各种 RP方法各具特点，但是没有一种方法能满足所有的生产要求，各 自都在不断改进中。目前，新的快速成型方法或工艺也 是快速成型技术研究的一个热点，出现了很多新型的快速成型方法，例如选择性电铸、低温冰型、金属零件的