快速成型技術(shù)現(xiàn)狀---[請教]

DrakeDu

有誰有關(guān)于中國現(xiàn)階段＂快速成型技術(shù)＂現(xiàn)狀的信息，要是有的話,，幫助小弟下啊�,�,！

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一劍飄紅

最好也同時(shí)介紹一下國外的＂快速成型技術(shù)＂現(xiàn)狀。謝謝,！

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快速原型和快速制造領(lǐng)域發(fā)展和應(yīng)用的趨勢
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- O3 W2 a: J: v# p作者：清華大學(xué) 顏永年

9 v; U! z" t# K7 z2 N5 t; v; g+ Y' Q縱觀當(dāng)前快速成形技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,，可明顯看出如下發(fā)展和應(yīng)用趨勢：
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由于大量的原創(chuàng)性發(fā)明來自于中小企業(yè)，針對他們的需求設(shè)計(jì)制造快速成形設(shè)備成為該領(lǐng)域的一個(gè)重要方向,。成形空間較小,、價(jià)格較低、可靠性更高,、操作簡便甚至無需培訓(xùn),、材料和運(yùn)行費(fèi)便宜成為適于中小企業(yè)應(yīng)用的RP設(shè)備所必備的條件。為此,，國內(nèi)外主要RP設(shè)備制造公司相繼推出新設(shè)備,，它們分別是Z Corporation公司的 Z310 plus、Stratasys 公司的Dimension系列和Prodigy plus,、北京太爾時(shí)代公司的太爾 Print 3D和太爾mini Print 3D等,。如太爾mini Print 3D，成形空間為130×130×130mm3,，使用材料為ABS塑料,，顏色多種（如白、紅,、黃等）,、強(qiáng)度高、彈性好、操作簡便;一鍵打印,，無需培訓(xùn);耗材僅為國外的1/2;設(shè)備小巧美觀,，無噪音和污染，宜于辦公室使用;智能支撐,，支撐易剝離;軟件ModelWizard功能強(qiáng)大,。

特種性能金屬材料關(guān)鍵件的直接快速制造是快速成形技術(shù)發(fā)展的另一重要趨勢，其特征：（1）成形材料為特種性能金屬材料（鈦,、鎢及高溫合金）,；（2）直接得到功能零件；（3）主要應(yīng)用于航天,、國防,、醫(yī)療等領(lǐng)域。成形方法有三種：（1）激光選區(qū)燒結(jié)和熔化技術(shù)（SLS,、SLM）,；（2）激光熔覆快速制造技術(shù)（LENS、DMD,、LAM,、DLF等）；（3）電子束選區(qū)熔化技術(shù)（EBSM,、EBM）,。激光燒結(jié)的成形件強(qiáng)度不夠高，而激光熔覆則強(qiáng)度高,，但功率大（≥2KW）,。電子束選區(qū)熔化技術(shù)具有能量利用率高、可成形材料廣泛,、真空環(huán)境無污染,、成形速度快等特點(diǎn)，正受到更多的關(guān)注和研究,。
微納米加工正成為快速制造的新領(lǐng)域,，日本大阪大學(xué)我國學(xué)者將雙光子吸收與光固化RP相結(jié)合，用非線性方法獲得了尺寸小于光學(xué)亞衍射限,，達(dá)到120nm的微結(jié)構(gòu),，完成了“納米牛”,。美國University of Illinois將微筆噴射與RP相結(jié)合,，成型網(wǎng)狀三維結(jié)構(gòu)，絲徑為0.5～5.0μm 清華大學(xué)利用激光捕獲粒子或者細(xì)胞,，與RP相結(jié)合,，進(jìn)行微米級結(jié)構(gòu)堆積成型,。
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* O; G" a+ B5 f7 E2 d鑄造工業(yè)是快速制造發(fā)展的老領(lǐng)域，近幾年成績頗豐,。目前主要有基于微滴噴射的RP鑄型制造和基于激光束的RP鑄型制造兩大類,，前者的研究單位有清華大學(xué)和佛山峰華公司的無木模鑄型制造技術(shù)（PCM）和美國ProMetal公司的快速鑄型制造技術(shù)（RST）；后者主要有我國華中科技大學(xué)和北京隆源公司及德國EOS公司的覆膜砂激光選區(qū)燒結(jié)技術(shù)（Direct Cast）,。PCM技術(shù)成本低,、無需木模，型,、芯同時(shí)成形,、無起模斜度、易于制造含自由曲面的大型鑄型（≈1500mm）,，而Direct Cast易達(dá)到較高的精度，鑄型尺寸�,。ㄒ话阈∮�500mm）,，成本較高，能量利用效率低,。
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隱形牙畸正領(lǐng)域正在成為快速制造應(yīng)用的重要領(lǐng)域,。北京時(shí)代天使生物科技有限公司采用CXM-I型牙頜石膏模型層析設(shè)備和Auro-350光固化設(shè)備（北京殷華公司制造）和牙頜畸形過程計(jì)算機(jī)輔助診斷與矯治設(shè)計(jì)系統(tǒng)（OrthoDS，清華大學(xué)激光快速成形中心開發(fā)）完成研發(fā),，并投入運(yùn)營,。

' @" J$ O  W3 h& {' E6 T9 u! ]7 M) ]. g生物材料快速制造是發(fā)展極快的RP新領(lǐng)域。清華大學(xué)開發(fā)的低溫沉積制造LDM工藝將快速成形的離散-堆積原理與熱致相分離法相結(jié)合完成具有精細(xì)分級結(jié)構(gòu)的組織工程支架低溫下成形,，保持了生物材料的活性,。采用LDM工藝完成了孔隙率達(dá)90％的聚酯-磷酸鈣骨支架，與第四軍醫(yī)大學(xué)合作,，進(jìn)行了大段骨的損傷修復(fù)和大段人工骨誘導(dǎo)羊腰椎椎體間脊柱融合,。多分支多層血管支架研究的進(jìn)展也是生物材料RP成形技術(shù)的成就之一。
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基于RP工藝,，清華大學(xué)于2003和2005年分別完成第一代和第二代細(xì)胞三維受控組裝機(jī),，多種類型的細(xì)胞及仿生外基質(zhì)材料在計(jì)算機(jī)控制下，按設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)被排布成一種特殊的（合適的）空間結(jié)構(gòu),，形成類組織前體,，經(jīng)培養(yǎng)而發(fā)育成具有特定生理、生化和力學(xué)功能的組織,。細(xì)胞三維受控組裝技術(shù),，是構(gòu)建復(fù)雜組織器官、生物傳感器和微生理系統(tǒng)的重要前沿技術(shù),。 (end)

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快速成形法(Rapid PrototyPing,，又稱為快速出樣件技術(shù)或快速原型法)是國外80年代中后期發(fā)展起來的一種新技術(shù),，它與虛擬制造技術(shù)(Virtual Manufacturing)一起，被稱為未來制造業(yè)的兩大支柱技術(shù),�,？焖俪尚渭夹g(shù)對縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期，降低開發(fā)費(fèi)用具有極其重要的意義,，有人稱快速成形技術(shù)是繼NC技術(shù)后制造業(yè)的又一次革命,。目前RP技術(shù)已成為各國制造科學(xué)研究的前沿學(xué)科和研究焦點(diǎn)。
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& v/ K8 h4 u( {- y. _圖1 快速成形法原理
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7 U* D! d2 X+ F& G2 ^: t. ^圖2 快速成形法與反求工程

一,、快速成形法的基本原理

快速成形技術(shù)是綜合利用CAD技術(shù),、數(shù)控技術(shù)、激光加工技術(shù)和材料技術(shù)實(shí)現(xiàn)從零件設(shè)計(jì)到三維實(shí)體原型制造一體化的系統(tǒng)技術(shù),。它采用軟件離散一材料堆積的原理實(shí)現(xiàn)零件的成形,，如圖2-3-1所示。 具體過程如下：首先利用高性能的CAD軟件設(shè)計(jì)出零件的三維曲面或?qū)嶓w模型,；再根據(jù)工藝要求,，按照一定的厚度在Z向(或其它方向)對生成的CAD模型進(jìn)行切面分層，生成各個(gè)棱面的三維平面信息,；然后對層面信息進(jìn)行工藝處理,，選擇加工參數(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)生成刀具移動(dòng)軌跡和數(shù)控加工代碼,；再對加工過程進(jìn)行仿真,，確認(rèn)數(shù)控代碼的正確性；然后利用數(shù)控裝置精確控制激光束或其它工具的運(yùn)動(dòng),，在當(dāng)前工作層(三維)上采用輪廓掃描,，加工出適當(dāng)?shù)慕孛嫘螤睿辉黉伾弦粚有碌某尚尾牧�,，進(jìn)行下一次的加工,，直至整個(gè)零件加工完畢�,？梢钥闯�,，快速成形技術(shù)是個(gè)由三維轉(zhuǎn)換成二維(軟件離散化)，再由二維到三維(材料堆積)的工作過程,。
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$ m, n  R5 S* |快速原型法不僅可用于原始設(shè)計(jì)中快速生成零件的實(shí)物,，也可用來快速復(fù)制實(shí)物(包括放大、縮小,、修改和復(fù)制),。其工作原理是，用三維數(shù)字化儀采集三維實(shí)物信息,，在計(jì)算機(jī)中還原生成實(shí)物的三維模型,，必要時(shí)用三維CAD軟件進(jìn)行修改和縮放,，然后進(jìn)行三維離散化并送到成型機(jī)生成實(shí)物。整個(gè)過程如圖2-3-2所示,。
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+ }* C! h, s4 t. B' ?. g圖3 LSL快速成形技術(shù)工作原理

二,、快速成形技術(shù)的主要工藝方法

LSL(Laser Stero Lithography)法 LSL法是以各類樹脂為成形材料，以氦-鎘激光器為能源,，以樹脂受熱固化為特征的快速成形方法,。具體做法是，由CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)出零件的三維模型,，然后分屬設(shè)定工藝參數(shù),，由數(shù)控裝置控制激光束的掃描軌跡。當(dāng)激光束照射到液態(tài)樹脂時(shí),，被照射的液態(tài)樹脂固化,。當(dāng)一層加工完畢后，就生成零件的一個(gè)截面,，然后移動(dòng)工作臺(tái),。加上一層新的樹脂，進(jìn)行第二層掃描,，第二層就牢固地粘貼到第一層上，就這樣一層一層加工直至整個(gè)零件加工完畢,。圖3表示了LSL快速成形技術(shù)工作原理,。

LOM(Laminated Object Manufacturing)法 LOM法的特點(diǎn)是以片材(如紙片、塑料薄膜或復(fù)合材料)為材料,，利用CO2激光器為能源,，用激光束切割片材的邊界線，形成某一層的輪廓,。各層間的粘接利用加熱,、加壓的方法，最后形成零件的形狀,。該方法的特點(diǎn)是材料廣泛,，成本低。
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5 |$ d8 J' r7 ]- t! T" Z- M1 _SLS(Selective Laser Sintering)法 SLS法采用各種粉末(金屬,、陶瓷,、蠟粉、塑料等)為材料,，利用滾子鋪粉,，用CO2高功率激光器對粉末進(jìn)行加熱，直至燒結(jié)成塊,。利用該方法可以加工出能直接使用的金屬件,。

/ \( H8 Y, c6 P& u0 b$ A$ a4 bFDM(Fused Deposition Modeling)法 該方法使用蠟絲為原料,，利用電加熱方式將蠟絲熔化成蠟液，蠟液由噴嘴噴到指定的位置固化,。一層層地加工出零件,，該方法污染小，材料可以回收,。
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三,、快速成形法的特點(diǎn)和適用范圍
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( t& e+ ^9 q$ D% J快速成形法具有下列特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)：
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更適合于形狀復(fù)雜的、不規(guī)則零件的加工,；

, X3 E, Q1 T! }$ ]" i$ _0 }減少了對熟練技術(shù)工人的需求,；
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沒有或極少廢棄材料，是一種環(huán)保型制造技術(shù),；

成功的解決了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中三維造型“看得見,，摸不著”的問題；
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系統(tǒng)柔性高,，只需修改CAD模型就可生成各種不同形狀的零件,；

技術(shù)集成，設(shè)計(jì)制造一體化,；
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具有廣泛的材料適應(yīng)性,；
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不需要專用的工裝夾具和模具，大大縮短新產(chǎn)品試制時(shí)間,；
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零件的復(fù)雜程度與制造成本關(guān)系不大,。

以上特點(diǎn)決定了快速成形法主要適合于新產(chǎn)品開發(fā)，快速單件及小批量零件制造,，復(fù)雜形狀零件的制造,，模具設(shè)計(jì)與制造，也適合于難加工材料的制造,，外形設(shè)計(jì)檢查,，裝配檢驗(yàn)和快速反求工程等。 (end)

天氣

幫你下了點(diǎn)，壓縮了,，包含的內(nèi)容見圖片,，希望你能對你有所幫助

天氣

真郁悶,，剛剛壓縮軟件壞了，還好又下了個(gè)好用的,。,。

chenanok

個(gè)人不喜歡FDM,做出來的東西太粗糙,后續(xù)的加工太麻煩.特別是小件更加難.

憨老馬

天氣大蝦真是一位稱職的斑竹�,�,！向您學(xué)習(xí)。

zjs19802002

目前國內(nèi)的激光快速成型技術(shù)還在摸索階段,。

rijintech

唉,，我99年的畢業(yè)論文就是快速成型技術(shù)，并設(shè)計(jì)了原型機(jī)呢,，不爭氣啊,，
8 ^- S" v6 g0 u3 ]6 D現(xiàn)在好像除了軟件處理方面稍有一點(diǎn)進(jìn)步，還是老樣子,。
想想心痛,。
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中國人很多項(xiàng)目熱衷關(guān)注，缺少專注,。