快速成型技术的应用

业。
１ 快速 成 型 过 程
Ｒ Ｐ技 术 为 实现 铸 造 的 短 周 期 、 品种 、 费 用 、 精 度 提 供 了一 多 低 高
条捷 径 。 由于 快 速 成 型过 程 无 需 开 模 具 。 而 大 大节 省 了制 造 周 期 和 因 可 难 Ｒ Ｐ技 术 是 由 Ｃ Ｄ模 型 直 接 驱 动 的快 速 制 造 任 意 复 杂 形 状 三 维 费用 ， 铸造 出 结 构 形 状 复 杂 、 于用 其 他方 法 加 工 的 精 度 较 高 的 铸 Ａ Ｐ 物 理实 体 的技 术 总 称 ， 算 机 技 术 、 控技 术 、 料 科 学 、 光 技 术 、 件 。Ｒ 技 术也 需 要 与 传 统 铸 造 技 术 相 结合 。才能 充 分 发 挥 各 自的 特 是计 数 材 激 实 这 快 机械工程技术的集成， 是先进制造技术的重要组成部分 。与传统制造 点 ， 现 真 正 快 速 生 产 ， 就 是 快 速 铸 造技 术 。 速 铸 造 技 术 的基 本 原 模 方 法不 同 ， 速 成 型从 零 件 的 Ｃ Ｄ几 何 模 型 出发 ． 过 分 层 离 散 软 件 理 就 是 利 用 快 速成 型技 术 直 接 或 间 接 制造 铸 造 用 的蜡 膜 、消 失 模 、 快 Ａ 通 模 型 然 快 和数 控 成 型 系统 ， 特 殊 的 工 艺 方 法 （ 融 、 结 、 结 等 ） 材 料 堆 积 样 、 板 、 心或 型 壳 等 ， 后 结 合 传 统 铸 造 工 艺 ， 速 地 制 造 精 密 铸 用 熔 烧 粘 将 件。 而形 成 实 体零 件 ， 也 成 为增 材 制 造 （ Ｍ） 分层 制造 技 术 （ＭＴ） 故 ＭＸ 或 Ｌ 。
． 由 于 快 速 成 型 技 术 把 复 杂 的 三 维 制 造 转 化 为 一 系列 二 维 制 造 的 ２４ 快 速 成 型在 艺 术 领 域 的应 用 工 艺 品 的制 造 和 古 文 物 的仿 制 是 研 究 、 承 和 发 扬 我 国 文 化遗 产 继 叠 加 ，因 而 可 以在 没 有模 具 和工 具 的 条 件 下 生 成 任 意 复 杂 的 零 部 件 ． 快 形象 、 准 极 大 地提 高 了生 产 效 率 和 制造 柔 性 。 快 速成 型 的过 程 包 括 ： 品 Ｃ Ｄ 的 重 要 手段 。 速 成 型 制 造技 术 为艺 术 家 以 三 维形 式 更 细 腻 、 产 Ａ 实 体模 型 的构 建一 三 维模 型 的分 层 处 理一 层层 制 造 、 堆积 成 型一 后 处 确 、 动 、 速 地 表 达 自己 的思 想 情 感 提 供 了 一种 新 的手 段 。 为珍 稀 生 迅 也 艺术 品 的复 制 、 术 品形 式 的多 样 化 提 供 了有 力 的工 具 。 艺 理． 四个 主要 步 骤 。 ２５ 快速 成 型 在 医 学 领域 的运 用 ．
２ 快 速 成 型 技 术 的应 用
运用 Ｃ Ｔ或 ＭＲ 数 据 ．采 用 Ｒ Ｉ Ｐ技 术 快 速 制 作 物 理模 型 ，加 工 出
外部 三 维结 构 完 全 仿 真 的 生 物 模 型 ， 可为 想 不通 过 开 刀 就 可 观 察 Ｒ Ｐ技术 完 成 从 产 品 的 概 念 设 计 （ 改 型设 计 ） — 造 型设 计 — — 内 、 或 — 病 人 骨 结 构 的 研究 人 员 、 植 设 计 师 和外 科 医生 等 提 供 非 常 有 益 的 帮 种 结 构 设 计— — 基 本 功 能 评 估 —— 模 拟样 件 试 制 这 段 开 发 过程 。 实 际 但
念 和 新 方 法 ，他 将 模 具 的 概 念设 计 和加 工 工 艺 集 成 在 一 个 Ｃ ＤＣ Ａ ／ＡＭ ４ 快 速 成型 技 术 未 来 的发 展 趋 势 系 统 内 ， 并行 工 程 的 应 用创 造 了 良好 的条 件 。 Ｔ技 术 采 用 Ｒ 为 Ｒ Ｐ早 期 、 多 回路 、 速 信 息 反 馈 的设 计 与制 造 方 法 ， 合 各 种 计 算 机 模 拟 与 分 快 结 快 速 成 型技 术 未 来 的 发展 趋 势 主 要 体 现 在 以下 五 个 方 面 ： ． 析 手 段 ， 成 了一 整套 全 新 的磨 具 设 计 与 制 造 系 统 。Ｒ 形 Ｔ根据 Ｃ Ｄ 模 ４１ 材 料成 型 和材 料 制 备 ： Ａ 型 无 需 数 控切 削加 工 直 接 将 复杂 的型 腔 曲面 制 造 出来 ， 模 具 制 造 在 ４２ 生 物制 造 和生 氏成 型 ； 使 ． （ 下转 第 ８ ３页 ）
在 现 代 产 品 设 计 中 ， 计 手段 日趋 先 进 ． 算 机 辅 助 设 计 使 得 产 ３ 快 速成 型技 术 应 用 总 结 设 计 Ｒ Ｐ技 术 的发 展 是 近 年来 制 造 领 域 的 突破 性 进 展 ，在 Ｅ前 产业 策 ｔ Ｒ 生 产 工 艺 的 可行 性 。 一 个 设 计环 节 都 可 能 存 在 着 一 些人 为 的设 计 缺 略 以市 场 响 应 速 度 为 第 ～ 要 素 的 状 况 下 ．Ｐ技 术 可 以 缩 短 产 品开 发 每 降低 开发 成 本 ， 高 企 业 的竞 争 力 。 面 是 快速 成 型 技 术 在各 行 提 下 陷 ． 果 不及 早 发 现 就 会 影 响 后 续 工 作 。Ｒ 如 Ｐ技 术 将 Ｃ Ｄ 数 字模 型 实 周 期 ， Ａ 体化 ， 以对其进行设计评价 、 涉检验 ， 至进行某些功能测试 ， 可 于 甚 将 业 中 的应 用 状 况 ：
神 口 整 口腔 外 科 、 上 ， 应 用领 域 几 乎 包 括 了 制 造 的 所 有 行 业 ， 其 以及 医疗 、 体 工 程 、 人 文 助 。这 些 技 术 运 用 于 颅外 科 、 经 科 、 腔外 科 、 形 外 科 、 整 形 外 科 和头 颅 外 科 等 方 面 。 帮 助 外 科 医生 进 行 诊 断 ， 定 手 术 及 可 确 物保 护 等 领 域 。 治 疗 计 划 ， 效 提 高 了诊 断 和 手 术 水平 。 有 ２ １ 快 速 成 型在 新 产 品 研 发 中 的应 用 ．
快 速 成 型 （ ａ ｉ Ｐｏｏ ｐｎ ， 称 Ｒ 又 称 快 速原 型 ， 型 是 被 仿 提高质量、 Ｒ ｐｄ ｒｔｙ ｉｇ 简 ｔ Ｐ） 原 缩短研制周期、 提高制造柔性等方面取得 了明显的效果。 制或研制 的第一个模 型或最原始的模型 。要求原 型尽可 能与样品相 ２３ 快 速 成 型在 快 速 铸 造 中 的应 用 ． 像 ． 精 确 的再 现 样 品的 形 状 。 能 铸 造 是 制造 业 中常 用 的 方法 。在 铸 造 生 产 中 ， 板 、 盒 、 模 压 模 芯 蜡 快 速 成 型 技 术 就 是 ， 以快 速 、 可 自动 地 将 设 计 思 想 物 化 为具 有 结 型 等 一般 都是 机 加 工 和 手 工 完成 的 ， 仅 生 产 周 期 长 、 产成 本 高 ， 不 生 而 构 和 功 能 的原 型 或 直 接 制 造零 部 件 ， 而 可 以 对 设 计 的 产 品进 行 快 速 且 制 件不 能重 复 使 用 ， 以 实 现 高效 规 模 生 产 ． 型材 料 消耗 大 、 尘 从 难 造 粉 评 价 、 改 ， 大 缩 短 新 产 品 开 发 周 期 ， 低 开 发 成 本 ， 免 产 品研 发 严 重 。 因 此 铸 造 一 直 被 认 为 工 艺 原 始 、 产 效 率 低 下 、 染 严 重 的 行 修 大 降 避 生 污 失败的风险， 高企业竞争 ０ １年
第１ ３期
３１ 汽 车 、 托 车 ： ． 摩 外形 及 内饰 件 的设 计 、 型 、 改 装配 试 验 ， 动 机 、 发 汽 缸头试制。 ２２ 快 速 成 型 在 模 具 制造 中 的应 用 ． ． 家 电 ： 种 家 电产 品 的外 形 与 结 构 设 计 ， 配 试 验 与 功 能 验 证 ， ２ 各 装 传统 模 具 制 造 的 方法 很 多 ． 数 控 铣 削加 工 、 如 成形 磨 削 、 电火 花加 ３ 模 工 、 切 割 加 工 、 造模 具 、 线 铸 电解 加 工 、 电铸 加 工 、 力 加 工 和 照相 腐 蚀 市场 宣 传 。 具 制 造 。 压 设 计 缺 陷 消灭 在 初 步 设 计 阶 段 ． 少 损 失 。 减 － 产 装 功 模 等。 由于 这 些 工 艺复 杂 、 工 周 期 长 、 加 费用 高 而 影 响 了 新产 品对 于 市 场 ３３ 通 信 产 品 ： 品 外 形 与 结 构 设 计 ， 配 试 验 ， 能 验 证 ， 具 制 的响应速度。而传统 的快速模具其工艺粗糙 、 精度低 、 寿命短 ， 很难完 造 。 ３４ 航 空 、 天 ： 殊 零 件 的直 接 制 造 ， 轮 、 轮 、 片 的 试 制 ， 动 ． 航 特 叶 涡 叶 发 全 满 足 用 户 的 要求 。
科技信 息
。机械 与电子 Ｏ
Ｓ Ｉ Ｎ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｏ Ｏ Ｆ ＭＡ Ｉ Ｎ ＣＥ Ｃ Ｅ ＨＮ Ｌ ＧＹＩ ＯＲ ＴＯ Ｎ
２１ ０ １年
第１ ３期
快速成型技术的应用
李 玉蓉 （ 云南机 电职业 技术 学院机械 工程 系 云南 昆明 ６ ０ ０ ） ５ ２ ３
【 摘 要】 本文主要 简述 了快速成型技 术的概念、 工作过程 以及其应用和发展 趋势。 快速成型技 术与数控加工、 铸造 、 金属冷喷涂、 模具制造 等 手段 相 结合 ， 已成 为 产品 快 速 制 造 的 强有 力手 段 ， 轻 工 产 品 、 空航 天 、 车 、 在 航 汽 摩托 车 、 电、 家 生物 等领 域 得 到 了广 泛 应 用 。 【 关键词 】 快速成型； 过程 ； 应用
品设 计 更 加 快捷 、 观 ， 由 于软 件 和 硬 件 的 局 限 ， 计 人 员 在 新 产 品 直 但 设 的研 发 阶 段 仍无 法 直 观 地 评 价所 设 计 产 品的 效 果 、 构 的 合 理 性 以及 结
装 快 速 模 具 制 造 （ Ｔ） 术 是 用 快 速 成 型 技 术 及 相 应 的后 续 加 工 来 机 的 试 制 、 配试 验 。 Ｒ 技 ． 各 验 装 市 玩具 、 类 模 具 鞋 快 速 制 作模 具 的技 术 。应 用 快速 模 具 制 造 技 术 ， 最 终 生 产 模 具 开 模 ３５ 轻 工 业 ： 种 产 品 的 设 计 、 证 、 配 ， 场 宣 传 ， 在 之 前 进 行新 产 品试 制 与 小 批量 生产 ， 以大 大 提 高 产 品 开 发 的 一 次 成 的 快 速 制 造 。 可 ． 医 试 试 Ｃ 手术 功 率 ， 造 周 期 仅 为 原 来 的 １３ １５ 这 些优 点 是 Ｒ 制 ／～ １． Ｔ技 术 具 有 很 好 的 ３６ 医 疗 ： 疗 器 械 的 设 计 、 产 、 用 ，Ｔ扫 描 信 息 的实 物 化 ，