淺談快速成型技術在工業(yè)設計中的應用

1、<p>　　淺談快速成型技術在工業(yè)設計中的應用</p><p>　　摘要:介紹快速成型技術的原理,重點討論了與快速成型相關的技術,并試圖將此技術充分應用于產品設計評價,以期縮短產品的開發(fā)周期。</p><p>　　關鍵詞:快速成型;RP;反求工程</p><p>　　引言隨著科技進步和全球市場一體化的形成,現(xiàn)在工業(yè)正面臨產品的生命周期越來越短的代寫論文問題

2、,作為一種新產品開發(fā)的重要手段,快速成型能夠迅速將設計思想轉化為產品的現(xiàn)代先進制造技術。它為零件原型制作、新設計思想的校驗等方面提供了一種高效低成本的實現(xiàn)手段,提高產品研發(fā)的效率。</p><p>　　1快速成型技術原理在工業(yè)產品設計過程中,設計師往往希望能快速由三維CAD模型,得到產品的實物模型,快速成型技術可以滿足這種需求?？焖俪尚?Rapid Prototyping,RP)技術是一種基于離散/堆積成型思想的

3、新型成型技術,它根據(jù)零件或物體的三維模型數(shù)據(jù),快速、精確地制造出零件或物體的實體模型。</p><p>　　2關鍵技術2.1制造工藝目前,世界上已有幾十種不同的快速成型工藝方法,比較成熟的就有十余種。其中光固化成型法(Stereo Lithography Apparatus,SLA)、疊層實體制造法(Laminated Object Manufactur-ing,LOM)、熔融沉積法(Fused Depositi

4、on Model-ing,FDM)、選擇性激光燒結法(Selective LaserSintering,SLS)和3DP(Three DimensionalPrinting and Gluing,也稱3DPG)五種方法,在世界范圍內應用最為廣泛。對于RP制造工藝的研究,一方面是在原有技術基礎上進行改進,另一方面是研究新的成型技術。新的成型方法,如三維微結構制造、生物活性組織的工程化制造、激光三維內割技術、層片曝光方式等。2.2成型材料成

5、型材料是決定快速成型技術發(fā)展的基本要素之一,它直接影響到原型的精度、物理化學性能以及應用等。與RP制造的4個目標(概念型、測試型、模具型、功能零件)相適應,使用的材料不同,概念型對材料成型精度和物理化學特性要求不高,主要要求成型速度快。如對光固化樹脂,</p><p>　　3快速成型技術的應用3.1在外觀及人機評價中的應用新產品開發(fā)的設計階段,雖然可借助設計圖紙和計算機模擬,但并不能展現(xiàn)原型,往往難以做出正確和迅

6、速的評價,設計師可以通過制作樣機模型達到檢驗的目的。傳統(tǒng)的模型制作中主要采用的是手工制作的方法,制作工序復雜,手工制作的樣機模型不僅工期長,而且很難達到外觀和結構設計要求的精確尺寸,因而其檢查外觀及人機設計合理性的功能大打折扣。快速成型設備制作的高精度、高品質樣機與傳統(tǒng)的手工模型相比較可以更直觀地以實物的形式把設計師的創(chuàng)意反映出來,方便產品的外觀造型和人機特性評價。現(xiàn)在的快速成型加工得到的成型件都是單一顏色,顏色主要由材料決定,為了對產

7、品色彩外觀進行評價,有時需要手工涂色,隨著彩色成型技術的發(fā)展,這方面的問題可以解決。人機評價主要包括成型件尺寸及操作宜人性,快速成型可以很好地滿足這方面的要求。3.2在產品結構評價中的應用通過快速成型制成的樣機和實際產品一樣是可裝配的,所以它能直觀地反映出結構設計合理與否,安裝的難易程度,使結構工程師可以及早發(fā)現(xiàn)和解決問題。由于模具制造的費用一般很高,比較大的模具往往價值數(shù)十萬乃至幾百萬,如果在模具開出后發(fā)現(xiàn)結構不</p>

8、<p>　　結束語快速成型技術可以大大縮短產品的開發(fā)周期,滿足產品的個性化、多樣化需求,在工業(yè)設計中得到廣泛應用。但由于該技術的制作精度、強度和耐久性還不能滿足工程實際的需要,加之設備的運行及制作成本高,一定程度上制約著RP技術的普遍推廣。隨著研究的不斷深入,制約快速成型發(fā)展的因素會逐步解決,應用領域會不斷得到拓展。</p><p><b>　　參考文獻</b></p>