快速成型技术在企业实际生产中应用

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1、快速成型技术在企业实际生产中应用摘要：随着科学发展的进步，快速成型技术在企业实际生产中的应用范围越来越广，其中光固化技术的应用范围在快速制造中占76%,应用的范围很广，为广大企业带来了很大的好处。本文主要对快速成型技术中的激光光固化成型技术的制造方法、基本原理以及在企业中的生产应用做出简单概述。关键词：快速成型技术SLA光固化快速成型硅胶模具快速铸造快速成型技术(RapidPrototyping,RP)是基于离散-堆积成形原理的先进制造技术的总称。由产品的三维CAD模型数据直接驱动，组装(堆积)材料单元而完成任意复杂具有使用功能的零件的技术。对所成型零件的结构与形状无限制，可以是具有材料梯度、

2、结构梯度和特殊孔隙的复杂形状。直接快速制造可以避免繁复的工、模具制造；使产品的制造成本有较大的下降；缩短产品的生产周期。目前，比较常用的其技术方法有光固化快速成型技术(StereoLithographyApparatus,简称SLA)、分层实体制造技术(LaminatedObjectManufacturing,简称LOM)、激光选区烧结技术(SelectedLaserSintering,简称SLS)、三维印刷法(ThreeDimensionalPrinting简称TDP)丝状材料选择性熔覆（FusedDepositionModeling,简称FDM）等多种技术方法,其中SLA光固化快速成型工艺

3、是目前应用范围最广阔的一种快速成形方法。1.SLA光固化快速成型技术的基本原理以及工艺流程该工艺是美国于1986年研制成功的一种RP工艺，1987年获美国专利，是最早出现的、技术最成熟和应用最广泛的快速原型技术。它以光敏树脂为原料，通过计算机控制紫外激光器逐层凝固成型。这种方法能简捷、全自动地制造出表面质量和尺寸精度较高、几何形状复杂的原型。1.1光固化快速成型（SLA）的工作原理：激光束在计算机控制下根据分层数据连续扫描液态光敏树脂表面，利用液态光敏树脂经激光照射凝固的原理，层层固化光敏树脂，一层固化后，工作台下移一精确距离，扫描下一层，并且保证相邻层可靠粘结，如此反复，直到成型出一个完整的

4、零件。激光光固化成型方法的特点是精密度较高，质量稳定，对原材料的利用率高，制造速度快能成型形状特别复杂、特别精细的零件。1.2光固化技术的工艺过程：a.制造数据的获取（模型设计）：在计算机辅助设计造型软件中完成原型件的三维立体，并将CAD模型沿某一方向分层切片（Slice）从而得到一组薄片信息，包括每一薄片的轮廓信息和实体信息，即数据模型其转化成STL格式。b.层准备：层准备过程是指在获取了制造数据以后，在进行层层堆积成型时，扫描前每一待固化层液态树脂的准备。由于这种层堆积成型的工艺特点，必须保证每一薄层的精度，才能保证层层堆积后整个模型的精度。C•层固化：层固化是指在层准备好了以后，用一定波

5、长的紫外光束按分层所获得的层片信息以一定的顺序照射树脂液面使其固化为一个薄层的过程。d.三维实体建造：层层堆积实际上是前两步层准备与层固化的不断重复，是当前层与已固化层的前一层牢固粘结在一起，最终完成整个工件，得到原型件。e.后处理：后处理是指整个零件成型后对零件进行的辅助处理工艺，包括零件的取出、清洗、去除支撑、磨光、表面喷漆以及后固化再处理过程。2•快速成型技术在企业中的实际应用快速制作样件、进行新产品评估、鉴定、优化设计，避免设计中的失误和缺陷、通过样件实际测试，优化零件的设计、缩短测试样件的制造周期，增加样件的测试项目、缩短零件的设计周期缩短新产品的开发周期等。广泛应用在新产品概念设计

6、、产品设计审定、零件工程测试、零件整体配合及评估、产品的功能测试与结构分析、产品样品（首板）制作、产品的市场推广、生产的可行性研究等制造领域，也可以作为硅胶模、金属喷涂模等快速经济制模技术提供母件。2.1快速原型在新产品开发中的应用a.产品设计评估与审核为提高产品设计质量，缩短生产试制周期，快速成型系统可在几个小时或者几天内将设计人员的图纸或者CAD数模转化成看得见的实体模型。这样可以根据原型进行设计评定和功能验证，及时的取得用户对设计的反馈信息。a.产品功能试验在快速原型中，用新型光敏树脂作为原材料制成的产品零件原型具有足够的强度，可用于传热、流体力学试验、飞机风洞试验等。这样可以有效的节省

7、试验成本和缩短试验周期。b.与客户或者订购商的交流手段在国外，RP原型已经成为某些制造商争夺订单的一种手段，例如我国沿海企业，主要生产小家电，每年都会有很多新的产品，在新品研发出来不用开模具制造就可以通过RP制作出来产品原型，经过简单的表面处理，也叫手板，就可以在广交会上展示，提前获得产品订单，这样就可以为新品上市争得宝贵的时间。2.2快速成型技术在模具中的应用快速模具制造技术是以快速成形技术(R