大学快速成型技术及其应用.ppt

中国矿业大学材料学院 说明： Rapid Prototyping 快速成型-快速原型 型-形 一、产生及发展概况 二、典型快速成型系统 （SLA、LOM、SLS、FDM） 三、应用 四、展望 一、产生及发展概况 在此后的10年内，涌现了10多种不同形式的快速原型技术和相应的快速原型设备，如薄形材料选择性切割（LOM）、丝状材料选择性熔融(FDM)和粉末材料选择性烧结(SLS)等，并且在工业、医疗及 其它领域得到了普遍的应用。 西安交通大学 1998年LPS激光快速成型机被认定为国家重点新产品； 1998年XH激光快速成型光固化树脂被认定为国家重点新产品； 2000年CPS250型激光快速成型机被认定为国家重点新产品； 2004年SPS600固体激光快速成形机及光固化树脂被认定为国家重点新产品。 2006年SCPS紫外线快速成形机及光固化树脂诞生 二、典型快速成型系统 三、应用 四、展望 总 结 快速成型（Rapid Prototyping，RP）技术 快速成型（Rapid Prototyping，RP）技术比较成熟的系统有： SLA：Stereo Lithography Apparatus LOM：Laminated Object Manufacturing SLS：Selective Laser Sintering FDM：Fused Deposition Modeling 快速成型（Rapid Prototyping，RP）技术将激光技术、数控技术、计算机技术、材料技术高度集成，被称为一种数字化制造与成型，具有高度的柔性，带来了制造方式的根本性变革，对制造业的贡献与冲击将与60年代出现的数控技术（NC）相媲美，堪称制造业的第二次革命。 谢谢！ 不正之处 请多指教 SLS SLS 快速成型技术存在的问题 1、零件精度不够高 2、材料种类不够多 3、机械性能不够强 快速成型技术发展趋势 1、分层方式的演变 RP数据处理过程需要将CAD模型数据（STL文件)按一定方向分层为层片模型数据（CLI文件)，以便于加工层片从而堆积成实体。 目前，分层方式已经由传统的二维平面分层发展为空间的曲面分层（美国DAYTON大学、 STANFORD大学对此进行了研究）。 快速成型技术发展趋势 2、功能材料 具有特定电、磁学性能（如超导体、磁存储介质）的特殊功能材料采用快速原型技术制造已经拓展了RP的应用领域。 3、组织工程材料 生物医学工程已经发展成为新的科学研究热点，其中生命体的人工合成和人体器官的人工替代是该领域的科学前沿。 而生命体中的细胞载体框架结构是一种特殊的结构，从制造科学的角度来讲，它是由纳米级材料构成的极其精细的复杂非均质多孔结构，是传统制造技术无法完成的结构，但快速原型制造是能够很好完成此种特殊制造的技术，这是由于RP＆M是根据离散/堆积成形原理的制造技术，在计算机的管理与控制下，利用激光的粒子性精确地堆积材料（细胞、特殊生物材料细胞）以保证成形件（细胞载体框架结构）的正确拓朴关系，强度，表面质量 清华大学于2004年成立了生物制造工程研究所，开始生物材料的加工成形 4、快速模具制造技术是RPM的一个重要应用领域 美国、英国等国家已投入相当的人力与财力从事这方面的研究与应用，快速模具制造技术潜力巨大，对于扩大RPM技术与设备的应用范围至关重要。 直接快速模具技术 间接快速模具技术 快速成型技术发展趋势 5、RP大型化 分析各大公司的产品系列可以发现，原型的制造尺寸呈增大的趋势。在大型化方面，日本东京大学作了较多的工作，中国清华大学也自主开发了大型RP设备，其SSM-1600成形尺寸已达1600×800×750mm，为世界之最。 6、数据来源的多样化 CT 数码相机 Digital Image Imported from camera 3D Image Grasped from our RP Machining program Final Product Middle Commercial Software Work Flow Schematic ? 20世纪80年代末该项技术在美国首先出现 ? 被称为一种数字化制造与成型，具有高度的柔性，带来了制造方式的变革 ——美国3D Systems 公司在1988年推出第一台商品化设备SLA-250 ——去除加工方式 ? 累积成型方式或添加成型方式 ?对制造业的贡献与冲击将与60年代出现的数控技术（NC）相媲美；堪称制造业的第二次革命 ?集中体现了激光技术、数控技术、计算机应用技术、材料技术的高度集成 总 装 托纸板 前 盖 底 座 上 盖 送纸板 齿条 齿轮 典型应用案例1 前 盖 底 座 上 盖 托 纸 板 总 装 齿 条 齿轮 挡