快速原型制造ppt課件

1、快速原型制造設(shè)計(jì)學(xué)院 丟丟一、快速原型制造簡(jiǎn)介快速原型制造 RAPID PROTOTYPING 簡(jiǎn)稱 RP 九十年代開展起來的一項(xiàng)高新技術(shù)。RP技術(shù)是在現(xiàn)代 CAD/CAM 技術(shù)、激光技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、精細(xì)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及新資料技術(shù)的根底上集成開展起來的RP 技術(shù)在不需求任何刀具、模具及工裝卡具的情況下，可將恣意復(fù)雜外形的設(shè)計(jì)方案快速轉(zhuǎn)換為三維的實(shí)體模型或樣件，這就是 RP 技術(shù)所具有的潛在的革命意義。二、RP技術(shù)的根本原理將計(jì)算機(jī)內(nèi)的三維實(shí)體模型進(jìn)展分層切片得到各層截面的輪廓，計(jì)算機(jī)據(jù)此信息控制激光器或噴嘴有選擇性地切割一層又一層的片狀資料或固化一層層的液態(tài)光敏樹脂，燒結(jié)一層層的粉末資料

2、，或放射一層層的熱熔資料或粘合劑等方法構(gòu)成一系列具有一個(gè)微小厚度的片狀實(shí)體，再采用粘接、聚合、熔結(jié)、焊接或化學(xué)反響等手段使其逐層堆積成一體制造出所設(shè)計(jì)的三維模型或樣件。RP技術(shù)的根本原理圖三維CAD模型分層切片各層截面的輪廓激光器或噴嘴按各層截面輪廓切割、固化或燒結(jié)微小厚度的片狀實(shí)體逐層堆積三維模型或樣件三、快速原型制造特點(diǎn)1.不需求任何刀具，模具及工裝卡具的情況下，可將恣意復(fù)雜外形的設(shè)計(jì)方案快速轉(zhuǎn)換為三維的實(shí)體模型或樣件2.模型或樣件可直接用于新產(chǎn)品設(shè)計(jì)驗(yàn)證、功能驗(yàn)證、外觀驗(yàn)證、工程分析、市場(chǎng)訂貨以及企業(yè)的決策等，非常有利于早找錯(cuò)早修正早優(yōu)化，提高了新產(chǎn)品開發(fā)的一次勝利率，縮短了開發(fā)周期，降

3、低了研發(fā)本錢。3.快速、準(zhǔn)確、以及制造復(fù)雜模型。4. 結(jié)合CAD/CAM 技術(shù)、激光技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、精細(xì)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及新資料技術(shù)。四、快速原型制造作用1.不需求任何刀具，模具及工裝卡具的情況下，可將恣意復(fù)雜外形的設(shè)計(jì)方案快速轉(zhuǎn)換為三維的實(shí)體模型或樣件。2.模型或樣件可直接用于新產(chǎn)品設(shè)計(jì)驗(yàn)證、功能驗(yàn)證、外觀驗(yàn)證、工程分析、市場(chǎng)訂貨以及企業(yè)的決策等，非常有利于早找錯(cuò)早修正早優(yōu)化，提高了新產(chǎn)品開發(fā)的一次勝利率，縮短了開發(fā)周期，降低了研發(fā)本錢。提高了產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力和企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的快速反響才干3.為技術(shù)人員之間，以及技術(shù)人員與企業(yè)決策者、產(chǎn)品的用戶等非技術(shù)人員之間提供了一個(gè)更加籠統(tǒng)、完好、方

4、便的工程交流工具。4.支持同步并行工程的實(shí)施5.支持技術(shù)創(chuàng)新、改良產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)。6.用 RP 技術(shù)制做模具7.逆向工程反求快速原型效力領(lǐng)域 工業(yè)外型、模具、家電、電子儀表、輕工、塑料、玩具、航空航天、軍工、機(jī)械、汽車、摩托車、內(nèi)燃機(jī)、建筑規(guī)劃及模型、科研、醫(yī)療等。 五、快速原型制造種類1.資料累加法Material Increase Manufacturing2.資料去除法:三維雕刻機(jī)Material Increase Manufacturing 成型工藝加工能量1Laser beam(激光束)RP2Lamp(光照)RP3Heat energy(熱能)RP4Mechanical energy(

5、機(jī)械能)RP快速原型制造種類激光束激光束RPRP可分為：可分為：立體光刻立體光刻(SLA: Stereolithography)(SLA: Stereolithography)、選擇激光堆積選擇激光堆積(SLS: Selective Laser Sintering)(SLS: Selective Laser Sintering)分層制造分層制造(LOM: Laminated Object Manufacturing)(LOM: Laminated Object Manufacturing)外形堆積制造外形堆積制造(SDM: Shape Deposition Manufacturing)(SDM

6、: Shape Deposition Manufacturing)機(jī)械能機(jī)械能RPMRPM又可分為又可分為沖擊顆粒制造沖擊顆粒制造(BPM: Ballistic Particle Manufacturing)(BPM: Ballistic Particle Manufacturing)三維打印三維打印(3D Printing)(3D Printing)熔化堆積外型熔化堆積外型(FDM: Fused Deposition Modelling)(FDM: Fused Deposition Modelling)LOM又叫固體分層制造(SSM: Solid Slicing Manufacturing)

7、 FDM又叫熔化擠出外型(MEM: Melted Extrusion Modelling)六、主要種類及比較1.光固化立體外型 (SL-Stereolithography)2.分層物件制造 (LOMLaminated Object Manufacturing) 3.選擇性激光燒結(jié) (SLSSelected Laser Sintering) 4.熔融堆積外型 (FDMFused Deposition Modeling) RP系統(tǒng)的成形原理比較成形系統(tǒng)成形資料制件性能主要用途掃描途徑SL液態(tài)光敏樹脂相 當(dāng) 于 工程 塑 料 或蠟?zāi)８呔人芰霞?、鑄造用蠟?zāi)！蛹蚰Ｐ徒?面 輪 廓線 所 包 圍的區(qū)

8、域LOM涂敷有熱敏膠的纖維紙相 當(dāng) 于 高級(jí)木材快速制造新產(chǎn)品樣件、模型或鑄造用木模截 面 輪 廓線SLS工程塑料粉末相 當(dāng) 于 工程 塑 料 、蠟 模 、 砂型塑料件、鑄造用蠟?zāi)?、樣件或模型?面 輪 廓線 所 包 圍的區(qū)域FDM固體絲狀工程塑料相 當(dāng) 于 工程 塑 料 或蠟?zāi)Ｋ芰霞?、鑄造用蠟?zāi)！蛹蚰Ｐ徒?面 輪 廓線 所 包 圍的區(qū)域RP工藝優(yōu)缺陷比較 技術(shù)類型精度外表質(zhì)量資料價(jià)錢資料利用率運(yùn)轉(zhuǎn)本錢消費(fèi)效率設(shè)備費(fèi)用市場(chǎng)占有率(%)SL好好較貴接近100%較高高較貴78LOM普通較差較廉價(jià)較差較低高較廉價(jià)7.3SLS普通普通較貴接近100%較高普通較貴6.0FDM較差較差較貴接近100%

9、普通較低較廉價(jià)6.1七、LOM的資料和工具資料：資料：特種紙?zhí)胤N紙反面抹了熱熔膠熱敏膠反面抹了熱熔膠熱敏膠 厚度：厚度：0.1mm工具：工具：木刻刀、鏟刀、木刻刀、鏟刀、502膠、雙面膠、砂紙膠、雙面膠、砂紙布、布、自噴漆自噴漆八、LOM的流程1.電腦三維CAD建模Pro/e、Solidworks、Rhino2.轉(zhuǎn)換格式轉(zhuǎn)化為STL格式3.導(dǎo)入LOM公用軟件4.成型機(jī)任務(wù)動(dòng)作流程5.后期處置除去廢料、修補(bǔ)缺陷、打磨、涂502膠、打磨、噴漆、打蠟6.交工LOM的動(dòng)作流程任務(wù)臺(tái)復(fù)位加熱任務(wù)臺(tái)任務(wù)臺(tái)復(fù)位鋪紙、切工件外框沿外框內(nèi)部貼雙面膠做無網(wǎng)格基底開場(chǎng)正常切割鋪紙、切工件外框鋪紙熱壓輥動(dòng)作：加熱、加

10、壓激光頭切割相應(yīng)層的外框鋪紙九、LOM的反求運(yùn)用舉例1.醫(yī)療2.農(nóng)林3.原型或模型4.反求LOM的反求運(yùn)用舉例公正杯實(shí)物CT掃描計(jì)算機(jī)三維重建LOM加工原型LOM的反求運(yùn)用舉例十、快速模具技術(shù)快速模具技術(shù)：RAPID TOOLING ，簡(jiǎn)稱 RT是隨著 RP 技術(shù)的開展而迅速開展起來的一門新技術(shù)。主要是運(yùn)用RP消費(fèi)的原型來做模具。RT模具種類：軟模具：臘模、硅橡膠模、環(huán)氧樹脂模、聚氨脂模等硬模具：環(huán)氧樹脂、石膏、陶瓷、低熔點(diǎn)金屬、金屬基復(fù) 合資料等十一、RPRT用用 RP 技術(shù)直接制做模具：用技術(shù)直接制做模具：用 LOM 系統(tǒng)制做的系統(tǒng)制做的制件經(jīng)外表處置，其強(qiáng)度比普通木材還要高，制件經(jīng)外表處置，其強(qiáng)度比普通木材還要高，可直接用作鑄造木模；用可直接用作鑄造木模；用 SLS 等方法那么可等方法那么可直接制造熔模鑄造用的蠟?zāi)?。直接制造熔模鑄造用的蠟?zāi)！?用用 RP 系統(tǒng)制造的原型作母模快速?gòu)?fù)制簡(jiǎn)易模具：系統(tǒng)制造的原型作母?？焖?gòu)?fù)制簡(jiǎn)易模具：用快速原型制件作母?？蓮?fù)制出臘模、硅橡膠用快速原型制件作母?？蓮?fù)制出臘模、硅橡膠模、環(huán)氧樹脂?；蚓郯敝５溶浤＞?；據(jù)此軟模、環(huán)氧樹脂模或聚氨脂模等軟模具；據(jù)此軟模具又可澆鑄出環(huán)氧樹脂、石膏、陶瓷、低熔模具又可澆鑄出環(huán)氧樹脂、石膏、陶