宁波激光快速成型

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快速成型（RP）技术将一个实体的复杂的三维加工离散成一系列层片的加工，降低了加工难度，具有如下特点：
（1）成型全过程的快速性，适合现代激烈的产品市场；
（2）可以制造任意复杂形状的三维实体；
（3）用CAD模型直接驱动，实现设计与制造高度一体化，其直观性和易改性为产品的设计提供了优良的设计环境；
（4）成型过程*夹具、模具、，既节省了费用，又缩短了制作周期。
（5）技术的高度集成性，既是现代科学技术发展的必然产物，也是对它们的综合应用，带有鲜明的**特征。
以上特点决定了RP技术主要适合于新产品开发，快速单件及小批量零件制造，复杂形状零件的制造，模具与模型设计与制造，也适合于难加工材料的制造，外形设计检查，装配检验和快速反求工程等。

不断提高RP技术的应用水平是推动RP技术发展的重要方面。目前，快速成型技术已在工业造型、机械制造、航空航天、军事、建筑、影视、家电、轻工、、考古、文化艺术、雕刻、首饰等领域都得到了广泛应用。并且随着这一技术本身的发展，其应用领域将不断拓展。
RP技术的实际应用主要集中在以下几个方面：
(1)在新产品造型设计过程中的应用快速成形技术为工业产品的设计开发人员建立了一种崭新的产品开发模式。运用RP技术能够快速、直接、地将设计思想转化为具有一定功能的实物模型(样件)，这不仅缩短了开发周期，而且降低了开发费用，也使企业在激烈的市场竞争中占有先机。
(2)在机械制造领域的应用由于RP技术自身的特点，使得其在机械制造领域内，获得广泛的应用，多用于制造单件、小批量金属零件的制造。有些复杂制件，由于只需单件生产，或少于50件的小批量，一般均可用RP技术直接进行成型，成本低，周期短。
(3)快速模具制造传统的模具生产时间长，成本高。将快速成型技术与传统的模具制造技术相结合，可以缩短模具制造的开发周期，提高生产率，是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径。快速成形技术在模具制造方面的应用可分为直接制模和间接制模两种，直接制模是指采用RP技术直接堆积制造出模具，间接制模是先制出快速成型零件，再由零件复制得到所需要的模具。
(4)在领域的应用近几年来，人们对RP技术在领域的应用研究较多。以影像数据为基础，利用RP技术制作模型，对手术有较大的应用。
(5)在文化艺术领域的应用在文化艺术领域，快速成形制造技术多用于艺术创作、文物复制、数字雕塑等。
(6)在航空航天技术领域的应用在航空航天领域中，空气动力学地面模拟实验(即风洞实验)是设计性能的天地往返系统(即航天飞机)所必不可少的重要环节。该实验中所用的模型形状复杂、精度要求高、又具有流线型特性，采用RP技术，根据CAD模型，由RP设备自动完成实体模型，能够很好的保证模型质量。
(7)在家电行业的应用目前，快速成形系统在国内的家电行业上得到了很大程度的普及与应用，使许多家电企业走在了国内**，一些公司都先后采用快速成形系统来开发新产品，收到了很好的效果。快速成形技术的应用很广泛，可以相信，随着快速成形制造技术的不断成熟和完善，它将会在越来越多的领域得到推广和应用。

快速成型制造技术，英文：RAPID PROTOTYPING，简称RP技术； 是二十世纪九十年代发展起来的一项制造技术，对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。自该技术问世以来，已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用，并由此产生一个新兴的技术领域。
外观设计很多产品特别是家电产品和汽车等对外形的美观和新颖性要求较高。传统检验外形的方法是将产品图形显示于计算机终端，但经常发生“画出来好看而做出来不好看”的现象。采用RP技术可以很快做出原型，供设计人员和用户审查，使得外形设计及检验更直观有效快捷。
设计检查以模具制造为例，传统的方法是根据几何造型在数控机床上加工，这对于一个数十万乃至数百万元的复杂模具来说风险太大，设计上任何不慎反映到模具上就是不可挽回的损失。RP方法可在开模前真实而准确地制造出零件原型，设计上的各种细微特征和错误就能在模型上一目了然地显示出来，这就减少了修模和开模风险。
功能测试设计者可以利用原型快速进行功能测试以判明是否地满足设计要求，从而优化产品设计。如风扇、风鼓等的设计，可获得的扇叶曲面、噪音的结构等。
可触摸性通过原型，人们能触摸和感受实体，这对照相机、手握电动工具的外形设计较为重要，这一点在人机工程应用方有广泛的意义。
装配干涉检验在有限空间内的复杂系统，对其进行装配干涉检验是较为重要的。原型可以用来做装配模拟，观察工件之间如何配合、如何相互影响。如汽车发动机上的排气管，由于安装关系较其复杂，通过原型装配模拟可以一次成功地完成设计。

选择性激光烧结(以下简称SLS)技术初是由美国德克萨斯于1989年在其硕士中提出的。后美国公司于1992年推出了该工艺的商业化生产设备Sinter Sation。几十年来，在SLS领域做了大量的研究工作，在设备研制和工艺、材料开发上取得了丰硕成果。德国公司在这一领域也做了很多研究工作，并开发了相应的系列成型设备。
国内也有多家单位进行SLS的相关研究工作，也取得了许多重大成果，如研制的RAP-I型激光烧结快速成型系统和开发的AFS一300激光快速成型的商品化设备。
选择性激光烧结是采用激光有选择地分层烧结固体粉末，并使烧结成型的固化层层层叠加生成所需形状的零件。其整个工艺过程包括CAD模型的建立及数据处理、铺粉、烧结以及后处理等。
SLS快速成形整个工艺装置由粉末缸和成型缸组成，工作时粉末缸活塞(送粉活塞)上升，由铺粉辊将粉末在成型缸活塞(工作活塞)上均匀铺上一层，计算机根据原型的切片模型控制激光束的二维扫描轨迹，有选择地烧结固体粉末材料以形成零件的一个层面。粉末完成一层后，工作活塞下降一个层厚，铺粉系统铺上新粉.控制激光束再扫描烧结新层。如此循环往复，层层叠加，直到三维零件成型。后，将未烧结的粉末回收到粉末缸中，并取出成型件。对于金属粉末激光烧结，在烧结之前，整个工作台被加热至一定温度，可减少成型中的热变形，并利于层与层之间的结合。
与其它快速成型(RP)方法相比，SLS**的优点在于它所使用的成型材料十分广泛。从理论上说，任何加热后能够形成原子间粘结的粉末材料都可以作为SLS的成型材料。目前，可成功进行SLS成型加工的材料有石蜡、高分子、金属、陶瓷粉末和它们的复合粉末材料。由于SLS成型材料品种多、用料节省、成型件性能分布广泛、适合多种用途以及SLS*设计和制造复杂的支撑系统，所以SLS的应用越来越广泛。
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