[原创]快速成型之我见

竹林踏雨

[原创]快速成型之我见
快速自动成型(Rapid Prototyping)技术是近年来发展起来的直接根据CAD模型快速生产样件或零件的成组技术总称，它集成了CAD技术、数控技术。激光技术和材料技术等现代科技成果:是先进制造技术的重要组成部分。与传统制造方法不同，快速成型从零件的CAD几何模型出发，通过软件分层离散和数控成型系统，用激光束或其他方法将材料堆积而形成实体零件。由于它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加，因而可以在不用模具和工具的条件下生成几乎任意复杂的零部件，极大地提高了生产效率和制造柔性。
　　快速自动成型技术问世不到十年，已实现了相当大的市场，发展非常迅速。人们对材料逐层添加法这种新的制造方法已逐步适应。制造行业的工作人员都想方设法利用这种现代化手段，与传统制造技术的接轨工作也进展顺利。人们用其长避共短，效益非凡。与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段一起，快速自动成型已成为现代模型、模具和零件制造的强有力手段，在航空航天、汽车摩托车、家电等领域得到了广泛应用。
　　快速成型的过程是首先生成一个产品的三维CAD实体模型或曲面模型文件，将其转换成STL文件格式，再用一软件从STL文件 "切"(Slice)出设定厚度的一系列的片层，或者直接从CAD文件切出一系列的片层，这些片层按次序累积起来仍是所设计零件的形状。然后，将上述每一片层的资料传到快速自动成型机中去，类似于计算机向打印机传递打印信息，用材料添加法依次将每一层做出来并同时连结各层，直到完成整个零件。因此，快速自动成型可定义为一种将计算机中储存的任意三维型体信息通过材料逐层添加法直接制造出来，而不需要特殊的模具、工具或人工干涉的新型制造技术。
快速成型技术与传统方法相比具有独特的优越性和特点:
　 （1）产品制造过程几乎与零件的复杂性无关，可实现自由制造(Free FormFabrication)，这是传统方法无法比拟的。
　 （2）产品的单价几乎与批量无关，特别适合于新产品的开发和单件小批量零件的生产。
　 （3）由于采用非接触加工的方式，没有工具更换和磨损之类的问题，可做到无人值守，无需机加工方面的专门知识就可操作。
　 （4）无切割、噪音和振动等，有利于环保。
　 （5）整个生产过程数字化，与CAD模型具有直接的关联，零件可大可小，所见即所得，可随时修改，随时制造。
　 （6）与传统方法结合，可实现快速铸造，快速模具制造，小批量零件生产等功能，为传统制造方法注入新的活力。

目前RP市场设备种类繁多，但是据我了解大致可以分为三种：

一、            烧结型的，以美国STRATASYS FDM为例；

二、            激光固化，以国产的SL（stereolithography）为例；

三、            立体打印，以美国的Zcorp为例；

各有各自的有点和缺点，第一种材料使用的是工程塑胶ABS。耐高温，易保存。适合工业生产，但是耗材和机器本身价格不菲。第二种材料使用的是光敏树脂，对保存的环境有要求，温度不能过高，还要防紫外线。但是成型速度快，表面质量好。第三种，采用的是打印机的原理，耗材就相当便宜，根据产品性能的要求可以选择耗材，可以是石膏粉。但是成型的产品强度和表面精度不够，对于楼盘展示很个很不错的选择。

设备的优缺点在于自己的使用，每个使用者根据行业的不同对设备优缺点也有不一样的理解。本人不作妄加评论。

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