快速成形与制造技术讲义.ppt

快速成形与制造技术（RPT）Rapid Prototyping Technology;;技术背景;;早期发展; Charles W. Hull 在UVP的继续支持下，完成了一个能自动建造零件的称之为Stereolithography Apparatus (SLA)的完整系统SLA-1，1986年该系统获得专利，这是RP发展的一个里程碑。同年，Charles W. Hull和UVP的股东们一起建立了3D System公司。与此同时，其它的成形原理及相应成形系统也相继开发成功。 1984年Michael Feygin提出了薄材叠层（Laminated Object Manufacturing，以下简称LOM）的方法，并于1985年组建Helisys公司，1992年推出第一台商业成形系统LOM-1015。 1986年，美国Texas大学的研究生C. Deckard提出了选择性激光烧结(Selective Laser Sintering，简称SLS)的思想，稍后组建了DTM公司，于1992年开发了基于SLS的商业成形系统Sinterstation。Scott Crump在1988年提出了熔融成形(Fused Deposition Modeling，简称FDM)的思想，1992年开发了第一台商业机型3D-Modeler。 ;美国的3D Systems公司于1988年生产出了世界上第一台现代快速成型机——SLA-250(液态光敏树脂选择性固化成型机），开创了快速成型技术发展的新纪元。 ;国内快速原型技术发展概况??　　 我国RP研究工作起步于90年代初。1994年以来，我国已有20几家企业或机构从国外引进RP机器。但由于引进价格昂贵，如美国3Dsystem公司生产的及SLA250系统售价20万美元，SLA500价格高达40万美元，加之材料也依靠进口，使生产成本过高，往往是国内企业无法承受的。　　为了解决中国制造业对RP的迫切需求，1991年以来，在中国政府资助和支持下，一些高等院校和研究机构积极开展RP研究，并取得较大的进展。　　 ;清华大学、西安交通大学、南京航天大学、华中理工大学、上海交通大学、华北工学院等在成形理论、工艺方法、设备、材料、软件等方面做了大量的研究、开发工作。 有些单位已开发出商品化、能做出复杂原型的RP系统。例如北京隆源公司开发的AFS 300激光快速成形机（选择性激光烧结系统）、华中的HRP系统、清华大学研制的多功能快速造型系统MRPMS和基于FDM的熔融挤出成形系统（MEM 250）等。 此外，国内的家电行业在快速成形系统的应用上，走在了国内前列。如广东的美的、???宝、科龙、江苏的春兰、小天鹅，青岛的海尔等，都先后采用快速成形系统来开发新产品，收到了很好的效果。;; 本课程主要介绍了快速成形技术的定义、特征和几种典型的快速成 形工艺，四种快速成形设备的结构、特点、工艺操作过程等.　 ;二、快速成形技术原理;快速成形的基本工艺过程;快速原型设备的处理过程; 作为一种先进制造技术，快速成形技术自问世以来得到了迅速发展，并在工程领域得到广泛应用。该技术打破了传统的制造模式，无需任何工、模具，由CAD模型直接驱动，利用离散/堆积的原理，快速完成任意复杂形状的原型和零件，从而大大缩短了新产品开发的周期，极大增强了企业的市场竞争力。;三、典型快速原型制造工艺;快速成型的主要工艺方法;近年涌现了几十种快速成型工艺光固化成型法（SLA）叠层实体制造法（LOM）选择性激光烧结法（SLS）熔融沉积制造法（FDM）;1、光固化成型法-SLA;光固化成型法;SLA工艺演示;光固化成型法的工艺原理;SLA 的工艺特点;SLA 方法制作的实物模型;SLA-700，3D Systems;2、叠层实体制造- LOM;叠层实体制造工艺特点;SSM-1600成形设备 目前世界上成形空间最大的快速成形设备 (最大成型尺寸要案1600X800X750MM);3D 300C，LOM工艺，以色列 采用刀切塑料薄膜，不加热仅用粘结剂粘结层片，因而变形非常小。机器重量仅为31kg;该设备以叠层实体制造模式工作，生产用于快速工模具制造的原型;叠层实体制造方法制作的实物模型;3、选择性激光烧结-SLS;选择性激光烧结工艺原理;选择性激光烧结工艺特点;HiQ-SLS，3D Systems;选择性激光烧结方法制作的实物模型;激光直接烧结金属粉末得到的复杂金属零件;4、熔融沉积成形-FDM;;FDM 工艺原理;FDM 工艺的特点;FDM 方法制作的实物模型;MEM-300-II熔融挤压快速成形设备;MEM-200-D熔融挤压快速成形设备;