35逆向工程及快速原型制造(存儲版)
【正文】 國 得克薩斯大學(xué)（ DTM ）n 1988年 美國 造型 液體材料SLALTPBISHISRP 工藝方法及其分類粉狀材料BMP3DWFDMSDMSLSGPD3DPTSFSF片狀材料LOM SFPSGC ES目前快速成型主要工藝方法及其分類液體樹脂固化熔融材料固化激光熔合材料粘結(jié)劑粘結(jié)材料粘性片材的粘結(jié)UV粘結(jié)片狀材料三、快速成型的工藝方法三、快速成型的工藝方法（ Fused Deposition Modeling） 在 熔積成型法 （ FDM）的過程中龍門架式的機(jī)械控制噴頭可以在工作臺的兩個主要方向移動，工作臺可以根據(jù)需要向上或向下移動。 該工藝適合于產(chǎn)品的概念建模以及它的形狀和功能測試，中等復(fù)雜程度的中小原型。 缺點(diǎn)是需要設(shè)計(jì)支撐；可以選擇的材料種類有限；容易發(fā)生翹曲變形；材料價(jià)格較貴。 缺點(diǎn)是材料利用率低；表面質(zhì)量差；后處理難度大，尤其是中空零件的內(nèi)部殘余廢料不易去除；可以選擇的材料類有限，目前常用的主要是紙；對環(huán)境有一定的污染。即在 RP系統(tǒng)上直接制造出模具供生產(chǎn)使用。其方法則根據(jù)零件的生產(chǎn)批量的大小而不同。 具有工藝簡單、模具傳導(dǎo)率高、強(qiáng)度高及型面不加工的特點(diǎn)，適于塑料注射模、薄板拉伸模及吸塑模和聚氨酯發(fā)泡成型模。 ⑵ 用 RP原型快速制作鋼模1)陶瓷型精密鑄造法制造鋼 /鐵型腔 過程：制作鋼 /鐵型腔，將 RP原型置于陶瓷沙漿中，形成模殼 ?在爐中固化模殼，燒去 RP原型 ?在爐中預(yù)熱模殼?在模殼澆鑄鋼 /鐵型腔 ?型腔表面拋光 ?加入澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等 ?批量生產(chǎn)用注塑模。模具實(shí)例 5 拐頭樹脂型復(fù)合模模具實(shí)例 6 電子產(chǎn)品注射?？焖僭驮诋a(chǎn)品開發(fā)上的重要性n CAID應(yīng)用 : 工業(yè)設(shè)計(jì)師 在短時間內(nèi)得到精準(zhǔn)的原型與業(yè)者作造形檢討；n 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用 : 進(jìn)行 干涉檢討，及提早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)錯誤以減少后面模具修改工作； n CAE功效 : 快速模具技術(shù)以功能性材料制作功能性模具，以進(jìn)行產(chǎn)品功能性測試與檢討；五、五、 RP展望展望n Rapid Tooling (快速模具 )應(yīng)用 : 快速翻制暫用模具或永久模具，做少量生產(chǎn)或量產(chǎn)；n 視覺 效果 (visualization) 設(shè)計(jì)人員 能在短時間之內(nèi)便能看到設(shè)計(jì)的雛型，可作為進(jìn)一步研發(fā)的基石；n 設(shè)計(jì)確認(rèn) (verification): 可在短時間內(nèi)即可完成原型的制作，使設(shè)計(jì)人員有充分的時間對于設(shè)計(jì)的產(chǎn)品做詳細(xì)的檢討；n 復(fù)制與 最佳化設(shè)計(jì) (iteration optimization) 可一次制作多個元件，可使每個元件針對不同的設(shè)計(jì)要求同時進(jìn)行測試的工作，以在最短時間內(nèi)完成設(shè)計(jì)的最佳化；n 直接生產(chǎn) (fabrication): 直接生產(chǎn) 小型工具，或作為翻模工具。 通常將硅橡膠模、環(huán)氧樹脂模、金屬噴涂模等稱為 軟模具 （ Soft Tooling ）或叫 經(jīng)濟(jì)模具 （ Economical Tooling）。 制造的模具壽命為 100～ 1000件。一般可使模具制造周期和制造成本降低 1/2，大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 按模具制造方式來分，可分為直接制模法和間接制模法。由于該工藝能夠直接燒結(jié)蠟粉，與熔模鑄造工藝相接特別適合進(jìn)行小批量比較復(fù)雜的中小零件的生產(chǎn)。 SLA工藝優(yōu)點(diǎn)是精度較高，一般尺寸精度控制在177。如圖所示(b) 在快速原型機(jī)器中 常用的支撐結(jié)構(gòu)(a) 有一個突出截面需要(b) 支撐材料的零件快速原型支撐結(jié)構(gòu)圖 FDM的優(yōu)點(diǎn)是材料的利用率高；材料的成本低；可選用的材料種類多；工藝干凈、簡單、易于操作且對環(huán)境的影響小。 在計(jì)算機(jī)控制下，快速成型系統(tǒng)中的成型頭在 XY平面內(nèi)自動按截面輪廓進(jìn)行層制造，得到一層層截面。 通過專用的分層程序?qū)⑷S實(shí)體模型分層，通過一簇平行平面沿制作方向與 CAD模型相截 ,所得到的截面交線就是薄層的輪廓信息 ,而實(shí)體信息是通過一些判別準(zhǔn)則來獲取的?？焖俪尚陀泻芏喾N工藝方法，但所有的快速成型工藝方法都是一層一層地制造零件，區(qū)別是制造每一層的方法和材料不同而已。由于這些原因，努力使高質(zhì)量的產(chǎn)品快速的進(jìn)入市場就顯得極為重要。 一、一、 簡介簡介 在新產(chǎn)品的開發(fā)過程中，總是需要對所設(shè)計(jì)的零件或整個系統(tǒng)在投入大量資金組織加工或裝配之前加工一個簡單的例子或原型。激光束細(xì)、亮 ，使得測量免受柵欄、樹枝等物體的影響，也可迅速定位于細(xì)小的定位點(diǎn)：墻角、物體尖端等，極大方便了測量工作 自動斷層掃描 n 逐層去除材料與逐層掃描相結(jié)合的方法1) 將待測零件用專用樹脂材料（填充石墨粉或顏料）完全封裝，2) 待樹脂固化后，固定到銑床上，進(jìn)行微吃刀量切削，得到包含零件和樹脂材料的截面，3) 移到 CCD攝像機(jī)下，對當(dāng)前截面進(jìn)行采樣量化，由于封裝材料與
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