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機械社區(qū)

標題: 快速成型技術(shù)現(xiàn)狀---[請教] [打印本頁]

作者: DrakeDu 時間: 2007-5-16 22:10
標題: 快速成型技術(shù)現(xiàn)狀---[請教]

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！！

介紹下啊！！

作者: 一劍飄紅 時間: 2007-5-26 14:15
標題: Re: 快速成型技術(shù)現(xiàn)狀---[請教]
最好也同時介紹一下國外的＂快速成型技術(shù)＂現(xiàn)狀。謝謝！

作者: 天氣 時間: 2007-6-12 22:46
標題: Re: 快速成型技術(shù)現(xiàn)狀---[請教]
快速原型和快速制造領(lǐng)域發(fā)展和應(yīng)用的趨勢

作者：清華大學(xué) 顏永年

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：

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)計制造快速成形設(shè)備成為該領(lǐng)域的一個重要方向。成形空間較小、價格較低、可靠性更高、操作簡便甚至無需培訓(xùn)、材料和運行費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)的成形件強度不夠高，而激光熔覆則強度高，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，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胞，與RP相結(jié)合，進行微米級結(jié)構(gòu)堆積成型。

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易達到較高的精度，鑄型尺寸小（一般小于500mm），成本較高，能量利用效率低。

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）和牙頜畸形過程計算機輔助診斷與矯治設(shè)計系統(tǒng)（OrthoDS，清華大學(xué)激光快速成形中心開發(fā)）完成研發(fā)，并投入運營。

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90％的聚酯-磷酸鈣骨支架，與第四軍醫(yī)大學(xué)合作，進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展也是生物材料RP成形技術(shù)的成就之一。

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胞三維受控組裝機，多種類型的細胞及仿生外基質(zhì)材料在計算機控制下，按設(shè)計的結(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)

作者: 天氣 時間: 2007-6-12 22:51
標題: Re: 快速成型技術(shù)現(xiàn)狀---[請教]
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)。快速成形技術(shù)對縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期，降低開發(fā)費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。

圖1 快速成形法原理

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)實現(xiàn)從零件設(shè)計到三維實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模型進行切面分層，生成各個棱面的三維平面信息；然后對層面信息進行工藝處理，選擇加工參數(shù)，系統(tǒng)自動生成刀具移動軌跡和數(shù)控加工代碼；再對加工過程進行仿真，確認數(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動，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希M行下一次的加工，直至整個零件加工完畢。可以看出，快速成形技術(shù)是個由三維轉(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。

快速原型法不僅可用于原始設(shè)計中快速生成零件的實物，也可用來快速復(fù)制實物(包括放大、縮小、修改和復(fù)制)。其工作原理是，用三維數(shù)字化儀采集三維實物信息，在計算機中還原生成實物的三維模型，必要時用三維CAD軟件進行修改和縮放，然后進行三維離散化并送到成型機生成實物。整個過程如圖2-3-2所示。

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，被照射的液態(tài)樹脂固化。當(dāng)一層加工完畢后，就生成零件的一個截面，然后移動工作臺。加上一層新的樹脂，進行第二層掃描，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。該方法的特點是材料廣泛，成本低。

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。

FDM(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。

三、快速成形法的特點和適用范圍

快速成形法具有下列特點和優(yōu)點：

更適合于形狀復(fù)雜的、不規(guī)則零件的加工；

減少了對熟練技術(shù)工人的需求；

沒有或極少廢棄材料，是一種環(huán)保型制造技術(shù)；

成功的解決了計算機輔助設(shè)計中三維造型“看得見，摸不著”的問題；

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)計制造一體化；

具有廣泛的材料適應(yīng)性；

不需要專用的工裝夾具和模具，大大縮短新產(chǎn)品試制時間；

零件的復(fù)雜程度與制造成本關(guān)系不大。

以上特點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)計與制造，也適合于難加工材料的制造，外形設(shè)計檢查，裝配檢驗和快速反求工程等。 (end)

作者: 天氣 時間: 2007-6-12 23:25
標題: Re: 快速成型技術(shù)現(xiàn)狀---[請教]
幫你下了點，壓縮了，包含的內(nèi)容見圖片，希望你能對你有所幫助

作者: 天氣 時間: 2007-6-12 23:36
標題: Re: 快速成型技術(shù)現(xiàn)狀---[請教]
真郁悶，剛剛壓縮軟件壞了，還好又下了個好用的。。

作者: chenanok 時間: 2007-8-21 20:42
標題: Re: 快速成型技術(shù)現(xiàn)狀---[請教]
個人不喜歡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.

作者: 憨老馬 時間: 2007-8-22 07:03
標題: Re: 快速成型技術(shù)現(xiàn)狀---[請教]
天氣大蝦真是一位稱職的斑竹啊！向您學(xué)習(xí)。

作者: zjs19802002 時間: 2007-9-12 13:37
標題: Re: 快速成型技術(shù)現(xiàn)狀---[請教]
目前國內(nèi)的激光快速成型技術(shù)還在摸索階段。

作者: rijintech 時間: 2007-9-12 14:00
標題: Re: 快速成型技術(shù)現(xiàn)狀---[請教]
唉，我99年的畢業(yè)論文就是快速成型技術(shù)，并設(shè)計了原型機呢，不爭氣啊，
現(xiàn)在好像除了軟件處理方面稍有一點進步，還是老樣子。
想想心痛。

中國人很多項目熱衷關(guān)注，缺少專注。

作者: zhongchaogege 時間: 2007-9-17 21:18
標題: Re: 快速成型技術(shù)現(xiàn)狀---[請教]
天氣大蝦真是一位稱職的斑竹啊！向您學(xué)習(xí)。

作者: yee9999 時間: 2007-9-25 17:27
標題: Re: 快速成型技術(shù)現(xiàn)狀---[請教]
很喜歡我們這個論壇,大家都很親切很熱情,愛幫助人,個個都有才,受用受用啊

作者: 左旋貝殼 時間: 2007-9-28 16:20

原帖由 rijintech 于 2007-9-12 14:00 發(fā)表
2 S/ t" Q% I. i$ B唉，我99年的畢業(yè)論文就是快速成型技術(shù)，并設(shè)計了原型機呢，不爭氣啊，
& A, I9 k5 V% O3 T! O, Q現(xiàn)在好像除了軟件處理方面稍有一點進步，還是老樣子。; o! _' Z+ G, y6 T# C+ [; G0 O) y
想想心痛。; {4 w. h5 k/ J" L
8 R5 |% k/ {* K( t. `" u# x
中國人很多項目熱衷關(guān)注，缺少專注。

我05年畢業(yè)的時候論文也是這方面的，查閱了前面幾屆的論文，進展不大。
做的是關(guān)于數(shù)據(jù)的優(yōu)化，可惜沒有什么突破性的進展。

日金后來有做這方面嗎？

作者: 天氣 時間: 2007-9-28 22:46
其實機械50年都不會有什么質(zhì)的變化

作者: 一劍飄紅 時間: 2007-9-30 11:16
下來看看。非常感謝樓主！

作者: Kuhn 時間: 2007-10-10 00:31
記得大三時，一個很受我敬重的老師組織了一次“快速成型專題講座”。感覺上世紀五六十年代到現(xiàn)在，快速成型的應(yīng)用沒多大進展。

作者: 侯賀杰 時間: 2007-12-6 12:01
我是做三維掃描和快速成型設(shè)備的，比較了解FDM、OBJET、ZCORP、SLA、SLS、LOM等工藝。
目前就設(shè)備水平而言，國產(chǎn)設(shè)備和進口設(shè)備之間的性能差異還是相當(dāng)大的。
國產(chǎn)的設(shè)備由于成本低多用于服務(wù)型企業(yè)對外加工或形式教學(xué)方面。而進口設(shè)備則多用于自主研發(fā)新產(chǎn)品的公司。各種設(shè)備均有各自的優(yōu)缺點，比較可惜的是這些頂尖的技術(shù)都受專利保護，每種技術(shù)全球也僅是獨家生產(chǎn)。
ZCORP可做彩色
FDM可做ABS、PC等類工程塑料
OBJET可做透明、不透明、軟硬材料或類橡膠材料。。。更突出的是可做混合材料產(chǎn)品，如包覆效果等。
樓上有人說不看好FDM，估計你看的可能是國產(chǎn)的，如有機會你可以來我司了解一下我們0.127mm精度的FDM設(shè)備，還可做耐溫230度的材料，當(dāng)然你如果想做很小的件還是不適合的。
雖然我做的設(shè)備比較多，但我個人比較看好OBJET和FDM。
另外我是學(xué)材料的，其實這些設(shè)備的好壞不光是機械能力強弱的表現(xiàn)，最關(guān)鍵還是材料水平。
機械方面多是一個想法的差距，比如這次日本“月亮女神”的“一大二小”衛(wèi)星測月球微重力方法。
而最大的差距卻是材料，材料水平的提高不是一兩年就能攻克的，而且是先期投入很高卻未必能見效的，國內(nèi)目前對這方面重視的還不夠，高校里的老師多是在到處找論文抄。
就拿快速成型技術(shù)來說，如果材料從在噴嘴里的流態(tài)變成工作臺上固態(tài)的時間分別為10秒、1秒、0.1秒對機械設(shè)計來說意味著什么？而這才是快速成型技術(shù)的瓶頸所在－－如何開發(fā)新材料及調(diào)節(jié)各種成型材料的固化時間？
目前主流的快速成型設(shè)備基本都僅支持廠家指定的專用材料。

作者: 長征 時間: 2007-12-8 09:40
快速成型在設(shè)計方面比較好,不知道價格怎么樣?因為這直接關(guān)系到成本的問題,還有快速成型如何聯(lián)系相關(guān)廠家呀

作者: WINDOW11 時間: 2007-12-18 17:02
quan mian xian xi, duoxie!

作者: 九天龍神 時間: 2007-12-31 10:11
前兩天還在和同學(xué)討論這個問題，他現(xiàn)在參加了學(xué)院為了提高學(xué)生創(chuàng)新能力的一個課題，要做模具表面花紋的加工，也提到了這個方法，用快速成型的技術(shù)可以解決這個問題，可是成本估計就不是他們那個小組能夠承受的了，估計國內(nèi)的許多企業(yè)也是這樣，在研發(fā)方面的投入比較少，很多產(chǎn)品開發(fā)人員即使想做，也受制與經(jīng)濟情況。

作者: 柳坤元 時間: 2008-4-8 15:39
標題: hao dongdong
好咚咚,多謝

作者: Chenglin-Lv 時間: 2012-3-25 22:50

chenanok 發(fā)表于 2007-8-21 20:42 % C3 v) @) {# K5 V, ~( X
個人不喜歡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.

我剛開始學(xué)，有點麻煩的。

作者: Chenglin-Lv 時間: 2012-3-25 22:51

天氣發(fā)表于 2007-6-12 23:36 4 ^& n- l; q! _, h; G$ o
真郁悶，剛剛壓縮軟件壞了，還好又下了個好用的。。

不錯的東西，可惜要威望的。。。

歡迎光臨機械社區(qū) (http://m.whclglass.com.cn/)