先进制造技术-50快速原型制造RPM.ppt

快速原型（RPM）技术 Rapid Prototyping Technology 部分成品 精密模具实验室硅胶模具制造过程 间接制模方法（二） EP250树脂制注塑模过程 1. 用木材、石膏、皮革、蜡、硅胶、树脂或RPM制出模板，并把模型放上。 2. 按比例混合搅拌一定量的树脂和固化剂，制成一定量的EP250。 3. 进行真空干馏。 4. 将干馏后的EP250注入浇注框。 5.将浇注框送入真空室干熘。 6. 将上半模翻转放置，移去模板。 熔融沉积成型制造（FDM）样件 喷墨式立体打印系统 专家认为喷墨技术是快速成型技术的未来趋势 快速成型技术使设计、生产和制造工程师可以评估实体模型。“没有什么可以替代将模型握在手中去核实设计，评定配合，测试功能性。”许多工程师这样说。工业上是利用这三种评定标准对模型进行评估的： 形状、配合和功能。形状是指模型看上去如何； 配合是指部件对其它零件的适合性如何； 功能是指模型在真实条件下测试运行如何。RP系统有两个层面：低端概念造型者和高端快速成型系统。低端概念造型者可使用户能够看到并感受到模型，由此来校验形状；高端快速成型系统—特别是喷墨系统—可以提供更高的质量和更多的性能: RP的喷墨技术优点：低成本，效率高 当今市场上有几种RP技术，但专家一直认为喷墨技术是未来的趋势。设计者和工程师们说这种技术是生产他们所需的三维模型的最佳和最简单的方法。 喷墨技术极具竞争性的优势包括： ◆ 使用更容易；最小培训需求。 ◆ 具有复杂几何形状的精密件、小零件或大零件，或是复杂外形的零件，比如零件嵌套在零件中。 ◆ 平滑的线条和精致的细节：较好系统的解决方案可以达到X方向600 dpi，Y方向300 dpi，层厚20微米(0.0008”)。  ◆ 经济的价格，使中小企业从使用模型减少产品开发时间中获利，不占空间。  ◆ 能够避免使用昂贵的激光零件。 ◆ 洁净的工艺过程：材料在密封的容器内，所以无需触摸化学制品。 ◆RP喷墨处理方法每小时大约可以喷制模型0.5英寸。可以节省大量时间，使制造商能够更快、更低成本地将产品推向市场。 喷墨式立体打印系统工作原理 基于喷墨技术的“PolyJet”过程 设计者可以使用任何CAD程序，转换为STL文件。这种格式以平面三角展示三维表面 - 像宝石刻面 - 包括顶坐标和每个角的外法线方向。STL文件不能精确地展示曲面，但是如果你增加三角形的数量，就能大致表现出来，然而文件将会更大，更错综复杂并使层面更厚，将会花费更长的时间进行预处理和构建。下一步，就是使用RP系统的预处理程序选择构建定向，它将影响准确度和速度。如果零件与记录头宽度相符，构建一个小零件所花费的时间等同于构建整个层。在这种情况下，构建时间取决于物体最高部分的Z方向高度。为了缩短创建时间，操作工把最短的尺寸放在Z方向，来减少喷制层的数量。如果零件大于记录头的宽度，那么将喷2到3次，或更多次，增加了生成时间。 一旦用户选定构建方向， RP系统程序将根据文件将CAD模型切成几层薄层。 在Objet的喷墨RP系统中，STL文件会被切成20 微米(0.0008)的超薄层。然后模型创建准备就绪: 喷墨技术利用光栅处理生成感光性树脂模型 - 这是重要的生产力优势，因为利用这种技术创建几个模型的时间等同于利用其他技术生成一个模型的时间。复合式喷墨机的中心“喷射”机构(利用1536个喷嘴) 像行式打印机（X轴）那样来回穿梭，在每层喷射完后都立即把感光性树脂存储到构建盘上，紫外灯泡和喷射桥发出紫外光，“修复”每一层。这一步消除了成型后额外修复的需要，而这种修复通常是别的技术所需要的。不同于其它技术，Objet的材料在创建阶段是干燥的，一旦“构建”过程完成，用户便能够立刻处理和使用模型。 内部印染盘极其精确地向下移动，喷头开始创建下一层。重复这个过程直到模型完成。喷墨系统也能存储第二种材料来支持包含复杂几何形状的模型，例如精致的外形，内部孔穴和薄壁部分。 Objet几何喷墨RP系统具有有效使用支撑材料的能力和使用的简易性，这是加利福尼亚洛杉矶Mattel儿童医院外科医生使用这种技术创建三维模型来策划头部相连的双胞胎Quiej-Alvarez的分体手术的原因之一。手术过程很复杂，复杂性在于需要整理出和重新安排双胞胎的供血路线。因为血管是十字交叉的，所以用标准的二维X光进行跟踪是不可能的。手术用了大约22个小时完成，而类似的过程过去要花97个小时之久，节约的这部分时间当然要归功于Objet喷墨RP模型。 喷墨RP技术的应