快速成型技术(第三讲).ppt

1）原理：喷头打印、粘结剂 2）材料：粉末材料 ，如陶瓷粉末、金属粉末 3）截层厚度： 0.025~ 0.1016 mm 4）成型精度：高 5）优缺点：用粘结剂粘接的零件强度较低，须后处理。先烧掉粘结剂，然后在高温下渗入金属，使零件致密化，提高强度。 2011年8月1日，英国南安普敦大学的工程师设计并放飞了世界上第一架“打印”出来的飞机。这款飞机名为“SULSA”，是一种无人驾驶飞机，整个结构均采用打印方式，包括机翼、整体控制面和舱门。SULSA使用EOS EOSINT P730尼龙激光烧结机打印，通过层层打印的方式，打印出塑料或者金属结构。整架飞机可在几分钟内完成组装并且无需任何工具。 2012年3月22日，美国空军公布了一份中期报告，他们宣称已经研究出一种合适的处理流程，可以利用气胶喷墨印刷（aerosol jet printing，AJP）技术生产固体氧化物燃料电池的致密层与多孔层组件。这种电池具备一系列优点，可广泛用于军事领域，充当指挥所、场站以及舰船和运输车辆的供电电源。 　美国陆军已经尝试使用三维打印机在战场上生产备用油箱和其他备用零配件。 今年夏天，美国枪支爱好者Michael Guslick用3D打印机打印了一个塑料的机匣（在美国唯一需要持枪执照才能购买的枪支部件），然后和其它部件组装在一起，得到一把半自动AR-15步枪，并成功发射了200发子弹。不久之后美国非赢利组织分布式防御（Defense Distributed）打印出同样的零配件，在发射了6颗子弹之后损坏。 RPM技术即可用于产品的概念设计、功能测试等方面，又可直接用于工件设计、模具设计和制造等领域，RPM技术在汽车、电子、家电、医疗、航空航天、工艺品制作以及玩具等行业有着广泛的应用。 三、快速成形技术的应用 1.产品设计评估与功能测验 为提高设计质量，缩短试制周期，RPM系统可在几小时或几天内将图纸或CAD模型转变成看得见、摸得着的实体模型。 根据设计原型进行设计评估和功能验证，迅速地取得用户对设计的反馈信息。有利于产品制造者加深对产品的理解，合理确定生产方式、工艺流程和费用。与传统模型制造相比，快速成型方法不仅速度快、精度高，而且能随时通过CAD进行修改与再验证，使设计更完善。 2.快速模具制造 以RPM生成的实体模型作为模芯或模套，结合精铸、粉末烧结或电极研磨等技术可快速制造出产品所需要的功能模具，制造周期一般为传统的数控切削方法的1／5～1／10。模具的几何复杂程度越高，这种效益愈显著。 1）利用快速成型技术直接将CAD 模型加工成有一定机械性能 要求的非金属原型（产品）; 2)通过RP技术将含有粘接剂的金属粉、金属悬浮液、带有金 属离子的塑料丝成形为半成品，再经过粘接剂的去除、渗金 属等后续工艺制造模具 ; 3) 直接以RP技术生产金属模具 ; 直接快速制造金属模具的工艺流程 准备模具的三维CAD数据模型 激光快速成形 逐层铺粉 去粉 去粘接剂 烧结 冷却 直接快速制造金属模具的工艺流程 常用间接制模技术 金属喷涂法: 工艺简单，周期短，模具寿命 。 硅橡胶模法: 用作试制和小批量生产用注塑模，其寿命短 。 熔模精铸(失蜡铸造): 制件表面光洁用于精密铸造。 石膏型精铸型腔: 铸型有很好的复印性和较好的表面 质量及高尺寸精度，适合于小批量零件、复杂形状零件的整体成形制造 。 间接制模技术制造环氧树脂模具 1）根据实体构建三维实体数字化模型，模框； 2）模型的表面处理（打磨）； 3）选择设计分型面，保证制件能顺利脱模； 4）分型面及原型面涂抹脱模剂； 5） 刷胶衣树脂； 6）浇铸凸、凹模； 7）固化，取出原型后修模。 3. 医学上的仿生制造 医学上的CT技术与RPM技术结合可复制人体骨骼结构或器官形状，整容、重大手术方案预演，以及进行假肢设计和制造。 4.艺术品制造 根据设计者的灵感、构思设计的，采用RPM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。 快速成型制造开创了一个崭新的设计、制造概念。它以相对低成本，可修改性强的特点，独到的工艺过程，为提高产品的设计质量，降低成本，缩短设计、制造周期，使产品尽快推向市场提供了方法，对于复杂形状的零件更为有利。快速成型制造技术作为一种先进制造技术将在21世纪的制造业中占据重要的地位。 谢谢大家！ 2013.12.6 第3讲 快速成型技术 一、快速成型制造技术的基本原理与特点 1.快速成型制造技术的概念