快速原型制造ppt课件

1、快速原型制造设计学院 丢丢一、快速原型制造简介快速原型制造 RAPID PROTOTYPING 简称 RP 九十年代开展起来的一项高新技术。RP技术是在现代 CAD/CAM 技术、激光技术、计算机数控技术、精细伺服驱动技术以及新资料技术的根底上集成开展起来的RP 技术在不需求任何刀具、模具及工装卡具的情况下，可将恣意复杂外形的设计方案快速转换为三维的实体模型或样件，这就是 RP 技术所具有的潜在的革命意义。二、RP技术的根本原理将计算机内的三维实体模型进展分层切片得到各层截面的轮廓，计算机据此信息控制激光器或喷嘴有选择性地切割一层又一层的片状资料或固化一层层的液态光敏树脂，烧结一层层的粉末资料

2、，或放射一层层的热熔资料或粘合剂等方法构成一系列具有一个微小厚度的片状实体，再采用粘接、聚合、熔结、焊接或化学反响等手段使其逐层堆积成一体制造出所设计的三维模型或样件。RP技术的根本原理图三维CAD模型分层切片各层截面的轮廓激光器或喷嘴按各层截面轮廓切割、固化或烧结微小厚度的片状实体逐层堆积三维模型或样件三、快速原型制造特点1.不需求任何刀具，模具及工装卡具的情况下，可将恣意复杂外形的设计方案快速转换为三维的实体模型或样件2.模型或样件可直接用于新产品设计验证、功能验证、外观验证、工程分析、市场订货以及企业的决策等，非常有利于早找错早修正早优化，提高了新产品开发的一次胜利率，缩短了开发周期，降

3、低了研发本钱。3.快速、准确、以及制造复杂模型。4. 结合CAD/CAM 技术、激光技术、计算机数控技术、精细伺服驱动技术以及新资料技术。四、快速原型制造作用1.不需求任何刀具，模具及工装卡具的情况下，可将恣意复杂外形的设计方案快速转换为三维的实体模型或样件。2.模型或样件可直接用于新产品设计验证、功能验证、外观验证、工程分析、市场订货以及企业的决策等，非常有利于早找错早修正早优化，提高了新产品开发的一次胜利率，缩短了开发周期，降低了研发本钱。提高了产品在市场上的竞争力和企业对市场的快速反响才干3.为技术人员之间，以及技术人员与企业决策者、产品的用户等非技术人员之间提供了一个更加笼统、完好、方

4、便的工程交流工具。4.支持同步并行工程的实施5.支持技术创新、改良产品外观设计。6.用 RP 技术制做模具7.逆向工程反求快速原型效力领域 工业外型、模具、家电、电子仪表、轻工、塑料、玩具、航空航天、军工、机械、汽车、摩托车、内燃机、建筑规划及模型、科研、医疗等。 五、快速原型制造种类1.资料累加法Material Increase Manufacturing2.资料去除法:三维雕刻机Material Increase Manufacturing 成型工艺加工能量1Laser beam(激光束)RP2Lamp(光照)RP3Heat energy(热能)RP4Mechanical energy(

5、机械能)RP快速原型制造种类激光束激光束RPRP可分为：可分为：立体光刻立体光刻(SLA: Stereolithography)(SLA: Stereolithography)、选择激光堆积选择激光堆积(SLS: Selective Laser Sintering)(SLS: Selective Laser Sintering)分层制造分层制造(LOM: Laminated Object Manufacturing)(LOM: Laminated Object Manufacturing)外形堆积制造外形堆积制造(SDM: Shape Deposition Manufacturing)(SDM

6、: Shape Deposition Manufacturing)机械能机械能RPMRPM又可分为又可分为冲击颗粒制造冲击颗粒制造(BPM: Ballistic Particle Manufacturing)(BPM: Ballistic Particle Manufacturing)三维打印三维打印(3D Printing)(3D Printing)熔化堆积外型熔化堆积外型(FDM: Fused Deposition Modelling)(FDM: Fused Deposition Modelling)LOM又叫固体分层制造(SSM: Solid Slicing Manufacturing)

7、 FDM又叫熔化挤出外型(MEM: Melted Extrusion Modelling)六、主要种类及比较1.光固化立体外型 (SL-Stereolithography)2.分层物件制造 (LOMLaminated Object Manufacturing) 3.选择性激光烧结 (SLSSelected Laser Sintering) 4.熔融堆积外型 (FDMFused Deposition Modeling) RP系统的成形原理比较成形系统成形资料制件性能主要用途扫描途径SL液态光敏树脂相 当 于 工程 塑 料 或蜡模高精度塑料件、铸造用蜡模、样件或模型截 面 轮 廓线 所 包 围的区

8、域LOM涂敷有热敏胶的纤维纸相 当 于 高级木材快速制造新产品样件、模型或铸造用木模截 面 轮 廓线SLS工程塑料粉末相 当 于 工程 塑 料 、蜡 模 、 砂型塑料件、铸造用蜡模、样件或模型截 面 轮 廓线 所 包 围的区域FDM固体丝状工程塑料相 当 于 工程 塑 料 或蜡模塑料件、铸造用蜡模、样件或模型截 面 轮 廓线 所 包 围的区域RP工艺优缺陷比较 技术类型精度外表质量资料价钱资料利用率运转本钱消费效率设备费用市场占有率(%)SL好好较贵接近100%较高高较贵78LOM普通较差较廉价较差较低高较廉价7.3SLS普通普通较贵接近100%较高普通较贵6.0FDM较差较差较贵接近100%

9、普通较低较廉价6.1七、LOM的资料和工具资料：资料：特种纸特种纸反面抹了热熔胶热敏胶反面抹了热熔胶热敏胶 厚度：厚度：0.1mm工具：工具：木刻刀、铲刀、木刻刀、铲刀、502胶、双面胶、砂纸胶、双面胶、砂纸布、布、自喷漆自喷漆八、LOM的流程1.电脑三维CAD建模Pro/e、Solidworks、Rhino2.转换格式转化为STL格式3.导入LOM公用软件4.成型机任务动作流程5.后期处置除去废料、修补缺陷、打磨、涂502胶、打磨、喷漆、打蜡6.交工LOM的动作流程任务台复位加热任务台任务台复位铺纸、切工件外框沿外框内部贴双面胶做无网格基底开场正常切割铺纸、切工件外框铺纸热压辊动作：加热、加

10、压激光头切割相应层的外框铺纸九、LOM的反求运用举例1.医疗2.农林3.原型或模型4.反求LOM的反求运用举例公正杯实物CT扫描计算机三维重建LOM加工原型LOM的反求运用举例十、快速模具技术快速模具技术：RAPID TOOLING ，简称 RT是随着 RP 技术的开展而迅速开展起来的一门新技术。主要是运用RP消费的原型来做模具。RT模具种类：软模具：腊模、硅橡胶模、环氧树脂模、聚氨脂模等硬模具：环氧树脂、石膏、陶瓷、低熔点金属、金属基复 合资料等十一、RPRT用用 RP 技术直接制做模具：用技术直接制做模具：用 LOM 系统制做的系统制做的制件经外表处置，其强度比普通木材还要高，制件经外表处置，其强度比普通木材还要高，可直接用作铸造木模；用可直接用作铸造木模；用 SLS 等方法那么可等方法那么可直接制造熔模铸造用的蜡模。直接制造熔模铸造用的蜡模。 用用 RP 系统制造的原型作母模快速复制简易模具：系统制造的原型作母模快速复制简易模具：用快速原型制件作母模可复制出腊模、硅橡胶用快速原型制件作母模可复制出腊模、硅橡胶模、环氧树脂模或聚氨脂模等软模具；据此软模、环氧树脂模或聚氨脂模等软模具；据此软模具又可浇铸出环氧树脂、石膏、陶瓷、低熔模具又可浇铸出环氧树脂、石膏、陶