快速成型制造技术(RPM)

绪论 机械制造工艺中的成型技术 3．堆积成形
它是运用合并与连接的办法，把材料(气、液、 固相)有序地合并堆积起来的成形方法。 快速原型制造（RPM）即属于堆积成形，其过 程是在计算机控制下完成的，最大特点是不受成 形零件复杂程度的限制，广义地讲，焊接也属堆
积成表范畴。。
绪论 机械制造工艺中的成型技术 4．生成成形
它是利用材料的活性进行成形的方法。自然系 统中生物个体发育均属于生成成形。 目前人为系统中还没有此种成形方式，但随着 活性材料、仿生学、生物化学、生命科学的发展， 人们也可能会运用这种成形方式进行人为成形。
快速成型制造技术（RPM)
RPM 的发展 趋势
RPM 的应 用
RPM的发展
快速成型 制造技术 RPM
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快速成型制造技 术（RPM)
绪论 机械制造工艺中的成型技术
机械制造工艺是成型工艺，即是在成形学指导下，研究与 开发产品制造的技术、方法和程序，依据现代成形学的观 点从物质的组织方式上，可把成形方式分为如下四类：
1 2
去除成型 受迫成型
3
4
堆积成型
生成成型
绪论 机械制造工艺中的成型技术 1．去除成型
内涵 分 层 增 加 材 料
RPM技术不是使用一 般意义上的模具或刀具， 而是利用光、热、电 等物理手段实现材料的 转移与堆积
RPM的技术原理
RPM技术的原理
RPM技术的不同称谓
实体自由成形制造
MIM
SFF
RPM 制造 技术
LM
DCM
（Solid Freeform Fabrication， SFF） 直接CAD制造（Direct CAD Manufacturing，DCM） 即时制造（Instant Manufacturing，IM） 分层制造（Layered Manufacturing，LM） 材料添加制造（Material
快速制 造金属 零件
RPM技术与铸 造技术相结合是 由RPM原型转 化为金属零件的 最佳途径。 方法：RPM原 型翻制压型、直 接复制铸模或烧 失型铸造熔模
医学中 用于器ຫໍສະໝຸດ Baidu官模型 制作
以数字成像技术为 基础的CT（断层 成像）、MRI（核 磁共振）等诊断方 法与RPM系统相 结合，即把所获得 的人体扫描的分层 截面图像，经计算 机三维重建后的数 据提供给RPM系 统，得到人体局部 或内脏器官。.
•CAD模型直接驱动， 设计制造高度一体化
• 无需使用模具，夹具
• 能够制造任意复杂原型
精度不如传统加工:数据模型分层处理时不可避免的一些数据丢失外加 分层制造必然产生台阶误差，堆积成形的相变和凝固过程产生的内应 力也会引起翘曲变形，这从根本上决定了RP造型的精度极限
PRM技术的常用工艺
典型快速成型工艺
国际上首台快速成形机于1987年诞生于美 国，是由美国3DSystems公司制造的快速 成形系统SLA-1，采用立体光刻法的快速成 形制造系统（RPMS）。
Step 2
Step 1
RPM技术的原理
快速成形制造技术
名词解释
它是一种基于离散 堆积成形思想的新型 成形技术，是综合利 用CAD技术、数控技 术、激光加工技术和 材料技术实现从零件 设计到三维实体原型 制造一体化的系统技 术
它是运用分离的办法，把一部分材料（裕量 材料）有序地从基体中分离出去而成形的办法。 例如车、铣、刨、磨及现代的电火花加工、 激光切割、打孔等加工方法均属于去除成形。 去除成形最先实现了数字化控制，是目前的 主要制造成形方式。
绪论 机械制造工艺中的成型技术 2．受迫成形
它是利用材料的可成形性（如塑性等），在特 定外围约束（边界约束或外力约束）下成形的方 法。 铸造、锻压和粉末冶金等均属于受迫成形。受 迫成形多用于毛坯成形和特种材料成形等。
Increase Manufacturing， MIM）
IM
PRM技术的特点
仅需改变CAD模型，重 新调整和设置参数即可 生产出不同形状的零件 模型。
•从CAD数模或实体反求获 得的数据到制成原形，一 般仅需要数小时或十几小 时，速度比传统成型加工 方法快的多
高柔性
快速性
自由成型性
设计制造一体 化
RPM的 工艺 RPM 的特点 RPM原理
PRM技术的发展
Step 3 清华大学现已开发出“M-RPMS-II”型 多功能快速成形制造系统，这是我国 自主知识产权的世界唯一拥有两种 RPM工艺的系统。 1998年在我国上海举行的第七届 国际模具技术和设备展览会上， 美国、日本、德国、新加坡等国 都展出了RPM设备。
1 立体光刻（SLA） 分层实体制造（LOM） 选择性激光烧结（SLS）
2
3
4
熔融沉积成形（FDM）
RPM技术的应用
快速模具 制造 反求工 程
在RPM技术中 的反求，就是要 在现有实物的基 础上求出三维的 CAD模型。通过 反求工程可以快 速、准确地测 量RPM原型， 找出产品设计中 的不足，重新设 计
快速模具（RT ）制造主要用于 制造铸造模具和 塑料模具。 分为：间接制模 和直接制模 .
RPM技术的发展趋势
新工艺与 装备的开 发
新型材料 的研究
成型 材料
成型材料的系 列化标准化
成型工 艺及软 件
第三方软 件的开发
成型精度 的研究
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