分層實體制造技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-07-13 04:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 板上切割地形圖輪廓線，然后再將對應(yīng)的紙板粘結(jié)在一起來形成三維地形圖。Paul L Dimatteo 在其 1976 年的美國受權(quán)專利（ 3932923）中明確提出，先利用輪廓跟蹤器，將三維物體轉(zhuǎn)換成許多的二維輪廓薄片，然后利用激光切割這些薄片，再利用螺釘、銷釘?shù)葘⒁幌盗械谋∑B接成三維物體，這些設(shè)想與現(xiàn)代快速成型技術(shù)，即“分層實體制造”（LOM）的原理很相似[8, 9]。在這些專利中，雖然提出了類似于分層實體制造的各種基本原理，但卻很不完善，更沒有實現(xiàn)分層實體制造工藝的機械設(shè)備以及商品化的原材料。從 20 世紀(jì) 70 年代末到 80 年代初期，先后有美國 3M 公司的 Alan J. Hebert （1978 年）、日本的小玉秀男（1980 年）、美國 UVP 公司的 Charles （1982 年）和日本的丸谷洋二（1983年）等提出了快速成型（RP）這一概念，即通過對連續(xù)層中選擇區(qū)域的固化來形成三維實體這一新的制造思想。20 世紀(jì) 80 年起，快速成型技術(shù)有了質(zhì)的發(fā)展。Charles W Hull 在其 1986 年的美國授權(quán)專利（4 575330）中，提出了一種用激光束來照射液態(tài)光敏樹脂，實現(xiàn)分層制作三維物體。1984 年，Michael Feygin 提出了分層實體制造（LOM）方法。Michael Feygin 于 1985年組建了 Helisys 公司，并且基于 LOM 成型原理，于 1990 年開發(fā)出了世界上第一臺商用 LOM 設(shè)備——LOM10150。除 Helisys 公司外，日本的 Kira 公司、瑞典的 Sparx公司以及新加坡的 Kinergy 精技私人有限公司等也一直從事 LOM 工藝的研究與設(shè)備的制造。在世界范圍內(nèi)，從 80 年代中期到 90 年代后期，先后出現(xiàn)了十幾種不同類型的快速成型技術(shù)，但LOM技術(shù)仍是快速成型技術(shù)的主流之一[10, 11]。我國對分層實體制造技術(shù)的研究起始于 1991 年。從事該研究工作的主要高等院校有西安交通大學(xué)、清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、南京航空航天大學(xué)等，主要企業(yè)有北京隆源公司等，它們在分層實體制造技術(shù)的理論研究、實際應(yīng)用以及分層實體制造設(shè)備商品化等方面做了許多工作，并取得顯著成果，這些成果包括分層實體制造理論研究、各種處理軟件、不同工藝及型號的成型設(shè)備、新的控制技術(shù)、適應(yīng)于不同工藝的成型材料以及成形精度控制等各個方面[2~5, 7]。以顏永年教授為學(xué)科帶頭人的清華大學(xué)研究團隊最先引進了美國 3D 公司的SLA250 設(shè)備與技術(shù)，并進行了快速成型技術(shù)的系列研究，開發(fā)出了具有多功能的快速成型制造系統(tǒng)——MRPMSII。MRPMSII 系統(tǒng)是唯一能夠在一臺設(shè)備上實分層實體制造和熔融沉積成型兩種快速成型工藝的系統(tǒng)，且擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。此外，顏教授領(lǐng)導(dǎo)的團隊還先后開發(fā)出了基于 FDM 工藝原理的快速成型系統(tǒng)以及基于LOM 工藝原理的快速成型系統(tǒng)等設(shè)備，并且開展了大量的理論與應(yīng)用研究，取得了一大批成果。目前，國內(nèi)已有許多高校、科研院所開
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