本文中國鑄造網(wǎng)小編主要為您介紹快速成型技術(shù)的工藝工程及他的應(yīng)用
快速成型技術(shù)是近20年來制造領(lǐng)域中一個革命性的技術(shù)突破，應(yīng)用RP技術(shù)就可以在不開模具的前提下，迅速得到產(chǎn)品原型，快速響應(yīng)市場。并且縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低開發(fā)成本。
快速成型屬于離散/堆積成型，它將計算機上制作的零件三維模型，進行網(wǎng)格化處理并存儲，對其進行分層處理，得到各層截面的二維輪廓信息，按照這些輪廓信息自動生成加工路徑，由成型頭在控制系統(tǒng)的控制下，選擇性地固化或切割一層層的成型材料，形成各個截面輪廓薄片，并逐步順序疊加成三維坯件.然后進行坯件的后處理，形成零件。
快速成型的工藝過程具體如下：
l )產(chǎn)品三維模型的構(gòu)建。由于 RP 系統(tǒng)是由三維 CAD 模型直接驅(qū)動，因此首先要構(gòu)建所加工工件的三維CAD 模型。
2 )三維模型的近似處理。由于產(chǎn)品往往有一些不規(guī)則的自由曲面，加工前要對模型進行近似處理，以方便后續(xù)的數(shù)據(jù)處理工作。由于STL格式文件格式簡單、實用，目前已經(jīng)成為快速成型領(lǐng)域的準標準接口文件。
3 )三維模型的切片處理。根據(jù)被加工模型的特征選擇合適的加工方向，在成型高度方向上用一系列一定間隔的平面切割近似后的模型，以便提取截面的輪廓信息。
4 )成型加工和模型精度。根據(jù)模型文件切片處理的截面輪廓，在計算機控制下，相應(yīng)的成型頭(激光頭或噴頭)按各截面輪廓信息做掃描運動，在工作臺上一層一層地堆積材料，然后將各層相粘結(jié)(有的技術(shù)是層堆積和固化，同步完成，如Objet的Polyjet技術(shù))，最終得到原型產(chǎn)品。
5 )成型零件的后處理。不同的成型工藝，其后處理復雜與簡單程度不同。有的成型工藝需要從成型系統(tǒng)里取出成型件后，再次進行打磨、拋光和繁雜的二次固化以及去處支撐材料等，或放在高溫爐中進行后燒結(jié)，進一步提高其強度。
快速成型技術(shù)的應(yīng)用
1、在外觀及人機評價中的應(yīng)用
新產(chǎn)品開發(fā)的設(shè)計階段，雖然可借助設(shè)計圖紙和計算機模擬，但并不能展現(xiàn)原型，往往難以做出正確和迅速的評價，設(shè)計師可以通過制作樣機模型達到檢驗的目的?？焖俪尚驮O(shè)備制作的高精度、高品質(zhì)樣機與傳統(tǒng)的手工模型相比較可以更直觀地以實物的形式把設(shè)計師的創(chuàng)意反映出來，方便產(chǎn)品的外觀造型和人機特性評價。
現(xiàn)在的快速成型加工得到的成型件都是單一顏色，顏色主要由材料決定，為了對產(chǎn)品色彩外觀進行評價，有時需要手工涂色，隨著彩色成型技術(shù)的發(fā)展，這方面的問題可以解決。人機評價主要包括成型件尺寸及操作宜人性，快速成型可以很好地滿足這方面的要求。
2、 在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)評價中的應(yīng)用
通過快速成型制成的樣機和實際產(chǎn)品一樣是可裝配的，所以它能直觀地反映出結(jié)構(gòu)設(shè)計合理與否，安裝的難易程度，使結(jié)構(gòu)工程師可以及早發(fā)現(xiàn)和解決問題。而應(yīng)用快速成型技術(shù)的樣機制作可以把問題解決在開出模具之前，大大提高了產(chǎn)品開發(fā)的效率。
3、 與反求工程結(jié)合
反求工程(Reverse Engineering,RE)也稱逆向工程，就是用一定的測量手段對實物或模型進行測量，然后根據(jù)測量數(shù)據(jù)通過三維幾何建模方法重建實物的CAD數(shù)字模型，從而實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計與制造過程。對于大多數(shù)產(chǎn)品來說，可以在通用的三維CAD軟件上設(shè)計出它們的三維模型，但是由于對某些因素，如對功能、工藝、外觀等的考慮，一些零件的形狀十分復雜，很難在CAD軟件上設(shè)計出它們的實體模型，在這種情況下，可以通過對模型測量和數(shù)據(jù)處理，獲得三維實體模型。
作為一種新產(chǎn)品開發(fā)以及消化、吸收先進技術(shù)的重要手段，反求工程和快速成型技術(shù)可以勝任消化外來技術(shù)成果的要求。對于已存在的實體模型，可以先通過反求工程，獲取模型的三維實體，經(jīng)過對三維模型處理后，使用快速成型技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)品的快速復制，縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，大大提高產(chǎn)品的開發(fā)效率。
更多相關(guān)內(nèi)容，請關(guān)注中國鑄造網(wǎng)（www.www.usllm.cn）技術(shù)文獻欄目
