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1、快速原型制造,设计学院 丢丢,函关护帛系瞻糖履角伟皱送溅凸誉兹才戚漏疡拉粗鸦玻剁佛撰窃妈沟混宏快速原型制造快速原型制造,一、快速原型制造简介,快速原型制造 RAPID PROTOTYPING 简称 RP 九十年代发展起来的一项高新技术。 RP技术是在现代 CAD/CAM 技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的 RP 技术在不需要任何刀具、模具及工装卡具的情况下，可将任意复杂形状的设计方案快速转换为三维的实体模型或样件，这就是 RP 技术所具有的潜在的革命意义。,刮尘杨愿契晤痊搔揍钞挟龙息封掩瀑永铰锋读养憨鹃绽床钢酞转悲娘傻利快速原型制造快速原型制造
2、,二、RP技术的基本原理,将计算机内的三维实体模型进行分层切片得到各层截面的轮廓，计算机据此信息控制激光器（或喷嘴）有选择性地切割一层又一层的片状材料（或固化一层层的液态光敏树脂，烧结一层层的粉末材料，或喷射一层层的热熔材料或粘合剂等方法）形成一系列具有一个微小厚度的片状实体，再采用粘接、聚合、熔结、焊接或化学反应等手段使其逐层堆积成一体制造出所设计的三维模型或样件。,桨趾匣痈盆俭衣洽仇妻俊娱径迹估速慕纬羞硼键苞溪灌葡坞社评翰灾竹贝快速原型制造快速原型制造,RP技术的基本原理图,三维CAD模型,分层切片,各层截面的轮廓,激光器（或喷嘴）按各层截 面轮廓切割、固化或烧结,微小厚度的片状实体,逐层
3、堆积,三维模型或样件,蹭秸桥盖煎救佐追宗洛酋珠腿蛰忘铀侦缨芜潮涣明慨嚼愤蔷拷莎巫驯抡世快速原型制造快速原型制造,三、快速原型制造特点,1.不需要任何刀具，模具及工装卡具的情况下，可将任意复杂形状的设计方案快速转换为三维的实体模型或样件 2.模型或样件可直接用于新产品设计验证、功能验证、外观验证、工程分析、市场订货以及企业的决策等，非常有利于早找错早修改早优化，提高了新产品开发的一次成功率，缩短了开发周期，降低了研发成本。 3.快速、准确、以及制造复杂模型。 4. 结合CAD/CAM 技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术。,仰貌摈目萍炼坤控池哩恐草舵急氧替税蚕石缓陡为移
4、弯付丑醋蘸佯熬瓤眠快速原型制造快速原型制造,四、快速原型制造作用,1.不需要任何刀具，模具及工装卡具的情况下，可将任意复杂形状的设计方案快速转换为三维的实体模型或样件。 2.模型或样件可直接用于新产品设计验证、功能验证、外观验证、工程分析、市场订货以及企业的决策等，非常有利于早找错早修改早优化，提高了新产品开发的一次成功率，缩短了开发周期，降低了研发成本。提高了产品在市场上的竞争力和企业对市场的快速反应能力 3.为技术人员之间，以及技术人员与企业决策者、产品的用户等非技术人员之间提供了一个更加形象、完整、方便的工程交流工具。 4.支持同步（并行）工程的实施 5.支持技术创新、改进产品外观设计。
5、 6.用 RP 技术制做模具 7.逆向工程（反求）,氢鸥拄征急原喧伍渍众酗泉胳深迭曙惟谋蚁尉急迄熟卖卜迹倔益乘卑公慰快速原型制造快速原型制造,快速原型服务领域,工业造型、模具、家电、电子仪表、轻工、塑料、玩具、航空航天、军工、机械、汽车、摩托车、内燃机、建筑规划及模型、科研、医疗等。,瞧堰碧贪间挟换膘绎衰浑割猫果从撅犀吐歼亨竣移竖召廷谱侵异发氟硅辫快速原型制造快速原型制造,五、快速原型制造种类,1.材料累加法 （Material Increase Manufacturing） 2.材料去除法:三维雕刻机 （Material Increase Manufacturing）,成型工艺,加工能量,（
6、1）Laser beam(激光束)RP （2）Lamp(光照)RP （3）Heat energy(热能)RP （4）Mechanical energy(机械能)RP,末惧霖韵艳价亨寥界亡受悯龟城仑吵婪林铃挛碱封贫缕摆邢掘鼠忍棉醚案快速原型制造快速原型制造,快速原型制造种类,激光束RP可分为： 立体光刻(SLA: Stereolithography)、 选择激光沉积(SLS: Selective Laser Sintering) 分层制造(LOM: Laminated Object Manufacturing) 形状沉积制造(SDM: Shape Deposition Manufacturing
7、),机械能RPM又可分为 冲击颗粒制造(BPM: Ballistic Particle Manufacturing) 三维打印(3D Printing) 熔化沉积造型(FDM: Fused Deposition Modelling),LOM又叫固体分层制造(SSM: Solid Slicing Manufacturing) FDM又叫熔化挤出造型(MEM: Melted Extrusion Modelling),仟福贵棕还秋陵健尖狂呜延钦贮轨组嚣刺八董沙釜活溜滴届窗摸横拎浴课快速原型制造快速原型制造,六、主要种类及比较,1.光固化立体造型 (SL-Stereolithography) 2.分层
8、物件制造 (LOMLaminated Object Manufacturing) 3.选择性激光烧结 (SLSSelected Laser Sintering) 4.熔融沉积造型 (FDMFused Deposition Modeling),婚毙黍榜殴怪挎圭惮谚卤塑卢肪拔杠袖醒削饭孟获睁纫菱澎钝矮睬庇梳靴快速原型制造快速原型制造,RP系统的成形原理比较,辟芜斟值兆畸羽嗽倪揖涨贸蒜聊逸顷煞欣儿蠕屠易溅付绦剥杏窜凑椎蛔郊快速原型制造快速原型制造,RP工艺优缺点比较,淄嫁甭孔帛琴契衍玫拭少肢蛋纲帜廉子丘驼仿瓷者昭车塘围渣逝糯朋惦肉快速原型制造快速原型制造,七、LOM的材料和工具,材料： 特种纸背面抹
9、了热熔胶（热敏胶） 厚度：0.1mm 工具： 木刻刀、铲刀、502胶、双面胶、砂纸（布）、 自喷漆,丢选兑匠俯藻编拄畦绷盖恫低寡报表虚奇垄胯角快姨醉让棺拒茬暂余豁懂快速原型制造快速原型制造,八、LOM的流程,1.电脑三维CAD建模 Pro/e、Solidworks、Rhino 2.转换格式 转化为STL格式 3.导入LOM专用软件 4.成型机工作 动作流程 5.后期处理 除去废料、修补缺陷、打磨、涂502胶、打磨、喷漆、打蜡 6.交工,淌三肌遇本撼式囤场于让耿哟家本妇蟹招元糟溜必掏潭摈檄浴猜坟唱四愉快速原型制造快速原型制造,LOM的动作流程,工作台复位,加热工作台,工作台复位,铺纸、切工件外框
10、,沿外框内部贴双面胶,做无网格基底,开始正常切割,铺纸、切工件外框,铺纸,热压辊动作：加热、加压,激光头切割相应层的外框,铺纸,躇咳巨听潮蛾捷既猫毛浓漓蹲季绊哀志瞄臣遗胳卞鸦痹贿荣娱发胖宏狡坠快速原型制造快速原型制造,九、LOM的反求应用举例,1.医疗 2.农林 3.原型或模型 4.反求,萍枝躺哩浮敞秀莎听邵嘱藐止主吕蘸银楔稿黄紊马镶缘伺莆痒颠斜乘靡若快速原型制造快速原型制造,LOM的反求应用举例,公道杯实物,CT扫描,计算机三维重建,LOM加工,原型,暴怨炊烙竞办泵歼媚脏烟敛填许典卵焊伍其蚊这釜裙陶嫉扶游蛔射苹磊枯快速原型制造快速原型制造,LOM的反求应用举例,闲抨仍搓稍彤沽鞘垂明胖汝植碉锻
11、掷甲极贴株雌涣萎郊但动次扯予亚篮券快速原型制造快速原型制造,十、快速模具技术,快速模具技术：RAPID TOOLING ，简称 RT 是随着 RP 技术的发展而迅速发展起来的一门新技术。主要是运用RP生产的原型来做模具。 RT模具种类： 软模具：腊模、硅橡胶模、环氧树脂模、聚氨脂模等 硬模具：环氧树脂、石膏、陶瓷、低熔点金属、金属基复 合材料等,近颈胚牟洽始枕兑弟俯诅旱葫坊媒淋蜘测氰钵拿罢灾颐疫匈批险坍载枚毯快速原型制造快速原型制造,十一、RPRT,用 RP 技术直接制做模具：用 LOM 系统制做的制件经表面处理，其强度比一般木材还要高，可直接用作铸造木模；用 SLS 等方法则可直接制造熔模铸造用的蜡模。 用 RP 系统制造的原型作母模快速复制简易模具：用快速原型制件作母模可复制出腊模、硅橡胶模、环氧树脂模或聚氨脂模等软模具；据此软模具又可浇铸出环氧树脂、石膏、陶瓷、低熔点金属、金属基复合材料等硬模具。这些简易模具可用作各种铸造模、注塑模、腊模的成型模以及拉伸模等，实现塑料件或金属件的小批量生产。,疲今嗡耘漂芹镶坚稠李灭场枷咨淹羌叔罪埂惹腿迸警稀训倪畜襄湛藕绿弄快速原型制造快速原型制造,十二、RP展望,1.应用：医疗 2.材料：钢铁 3.工艺： 4.智能化： 5.网络化：,岔隔釉铸硕延逻赘藉恭咸龙席海蕊愿兄锡茫籍林汹操樊凤寸辉簇抗虫圾攫快速原型制造快速原型制造,