第三章先進制造工藝技術n(完整版)
【正文】 作效率高 多功能，智能化 適應于大批量生產，制造成本低 微機械研究內容 ? 理論基礎 微電子學、微機械學、微光學、微動力學、微流體力學、微熱力學、微摩擦學、微結構學、微生物學等共同構成了微機械研究的理論基礎。 微細加工相關技術 ◆ 超微機械加工 ◆ 光刻加工 ◆ 刻蝕技術 ◆ LIGA技術 ◆ 薄膜制備技術 ◆ 犧牲層技術 ◆ 分子裝配技術 微型超精密加工機床機構示意圖 光刻技術 ? Raith ELINE電子束光刻機 離子刻蝕技術 LIGA 技術 薄膜制備技術 ?離子濺射鍍膜機 加工方法的 多樣化 提高微細加工 的經(jīng)濟性 加工材料的 多樣化 加快微細加工 機理的研究 微細加工的發(fā)展與趨勢 隨著制造業(yè)競爭的日益加劇 ， 產品的開發(fā)速度和制造技術的柔性變得十分關鍵 ， 從技術角度 ， 計算機科學 、 CAD技術 、 材料科學 、 激光技術的發(fā)展和普及成為新的制造技術產生奠定了基礎 。 計算機建模圖 ? 制造過程柔性化 ? 技術的高度集成化 ? 設計制造一體化 ? 產品開發(fā)快速化 ? 制造自由成形化 ? 材料使用廣泛性 ?RPM的特征 ?RPM的經(jīng)濟效益 RPM技術大大簡化了工藝規(guī)程、工裝裝備、裝配等過程，很容易實現(xiàn)由產品模型驅動直接制造，采用 RPM技術為核心的自由制造系統(tǒng)，能在以下方面收效顯著： （ 1）從設計和工程角度出發(fā)，增加零件的復雜性，無需受時間和成本的約束；可制造性方面限制減弱，優(yōu)化的約束減少；零件設計無需考慮毛坯形狀的限制，工裝卡具；減少零件數(shù)量使設計花于精度、裝配的時間減少。加工時，首先將粉末預熱到稍低于其熔點的溫度，然后在刮平棍子的作用下將粉末鋪平；激光束在計算機控制下根據(jù)分層截面信息進行有選擇地燒結，一層完成后再進行下一層燒結，全部燒結完后去掉多余的粉末，則就可以得到一燒結好的零件。 ?熔融沉積造型 ?FDM方法的工藝原理 由計算機根據(jù) CAD模型確定的幾何信息，控制FDM噴嘴，將使用的材料，通過熱壓器的擠壓頭熔化成液體通過噴嘴擠出，擠壓頭沿零件的每一截面的輪廓準確運動，擠出半流動的熱塑材料沉積固化成精確的實際部件薄層，覆蓋已建造的零件之上，并迅速凝固，形成一層材料。 ?新產品開發(fā)中的應用 ?在產品功能試驗的應用 ?在模具制造中的應用 快速原型制造的優(yōu)勢 ? 大大縮短新產品研制周期，降低新產品的研發(fā)成本，確保新產品上市時間； 使模型或模具的制造時間縮短數(shù)倍甚至數(shù)十倍而且大大降低新產品研發(fā)成本。 快速原型制造的優(yōu)勢 ? ； 可以及時發(fā)現(xiàn)產品設計的錯誤，做到早找錯、早更改，避免更改后續(xù)工序所造成的大量損失。這樣逐層由底到頂?shù)囟逊e成一個實體模型或零件。 ?立體光刻 ?SLA的工藝原理 SLA工藝也稱光造型或立體光刻，它是基于液態(tài)光敏樹脂的光聚合原理工作的。 （ 3）從市場和用戶的角度出發(fā)，減少風險，無需預測幾年后市場的動態(tài)；實時地根據(jù)市場需求低成本地改變產品；隨材料技術發(fā)展， RP將占領使用高強比非金屬零件的航空航天這一重要市場；產品多樣化，面向訂單生產，以及用于售后服務的維修用零配件生產。 目前 ， 全球有數(shù)十種 RPM工藝技術 ， 1995年市場增長率為 49％ ，1996年 RPM設備市場銷售額
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