1 前言 快速成型(Rapid Prototy ping)是上世纪80 年代末及90 年代初发展起来的高新制造技术,是由三维CAD 模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体的总称
它集成了CAD 技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果,是先进制造技术的重要组成部分
由于它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加,因而可以在不用模具和工具的条件下生成几乎任意复杂的零部件,极大地提高了生产效率和制造柔性
与传统制造方法不同,快速成型从零件的CAD 几何模型出发,通过软件分层离散和数控成型系统,用激光束或其他方法将材料堆积而形成实体零件
通过与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段相结合,已成为现代模型、模具和零件制造的强有力手段,在航空航天、汽车摩托车、家电等领域得到了广泛应用
2 快速成型的基本原理 快速成型技术采用离散/堆积成型原理,根据三维CAD 模型,对于不同的工艺要求,按一定厚度进行分层,将三维数字模型变成厚度很薄的二维平面模型
再将数据进行一定的处理,加入加工参数,产生数控代码,在数控系统控制下以平面加工方式连续加工出每个薄层,并使之粘结而成形
实际上就是基于“生长”或“添加”材料原理一层一层地离散叠加,从底至顶完成零件的制作过程
快速成型有很多种工艺方法,但所有的快速成型工艺方法都是一层一层地制造零件,所不同的是每种方法所用的材料不同,制造每一层添加材料的方法不同
快速成型的基本原理图 快速成型的工艺过程原理如下: (1)三维模型的构造:在三维CAD 设计软件中获得描述该零件的CAD 文件
一般快速成型支持的文件输出格式为 STL 模型,即对实体曲面做近似的所谓面型化(Tessellation)处理,是用平面三角形面片近似模型表面
以简化 CAD 模型的数据格式
便于后续的分层处理
由于它在数据处理上较简单,而且与 CAD 系统无关,所以