合理选择不同的RP技术

RP技术的应用领域很广，目前已在航空航天、医疗器械、电子信息、家用电器、机械、汽车、首饰、玩具等行业上广泛应用。当选用RP技术时，应根据产品的结构特点和要求具体情况具体分析，以便选择最佳的RP技术。RP技术作为一种先进的快速制造技术，其推广与应用具有一定的现实意义。目前，RP设备的采购成本和运行、维护成本都较高，国内、外基本上都采用建立RP技术服务中心的模式进行推广和应用RP技术。

理论教育 2023-06-27

快速成型工艺参数的优化设置

快速成型的参数较为复杂，各参数之间又互相制约，若设置的不恰当，会对模型的成型速度和表面质量产生很大影响。下面以FDM成型技术为例，介绍几个主要参数在快速成型过程中的选择原则。同时，挤出丝的丝宽W应根据成型件的成型质量进行调整，根据经验，一般设置为喷嘴直径的1.3～1.6倍。支撑间隔的经验值一般选为4mm。图6-27 制作按钮的各主要参数的合理选择图6-28 采用FDM技术制作出的按钮模型

理论教育 2023-06-27

集成RE、RP系统的开发技巧与实践

图7-7 集成RE、RP系统的开发过程通过编辑、拼合和分割等技术，对STL模型再次进行修改与研发等设计，确保STL模型准确无误并符合开发需求，最后输入到RP制造系统，对其进行快速的原型制作。(三)基于RE、RP集成系统的新产品快速开发新产品的快速研发是关系到企业可持续发展的一项重要活动，也是带给企业活力和增强其竞争能力的关键因素之一。图7-8所示为基于RE、RP集成系统的新产品快速开发流程。

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RP技术研究现状探析

RP技术从产生到现在，发展十分迅速。有关RP技术的相关学术会议有国际快速成型与制造会议、全美快速成型制造会议、欧洲快速成型与制造技术会议、国际制造过程自动化会议等。目前，在RP技术技术领域，美国的RP技术一直处于领先地位，各种工艺大多在美国最先出现，其研究、开发的工艺种类也最多。此外，Virginia大学、Clemson大学、Georgia大学快速成型与制造中心等也从事RP技术的研究、开发与服务方面的工作。

理论教育 2023-06-27

SLS成型技术及应用原材料详解

目前，SLS技术用的原材料一般为粉末，可选用的粉末有金属粉、塑料粉、陶瓷粉等，可分别制造出相应材料的产品原型或零件。SLS技术用金属粉末大致有三种：单一金属粉末、金属粉加有机物粉末、金属混合粉等。(二)塑料粉末烧结技术SLS技术采用直接激光烧结一次成型，烧结好的产品制件无需进行后续处理。

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激光净成技术：高精度成型涉及导线，天线和滤波器加工的解决方案

激光净成技术是以钢合金、钢、钛钽合金、镍铝合金、铁镍合金等为原料，将金属直接沉积成型。图2-77所示为德国的激光净成技术LPKF Protolaser 200机型，它是一种成熟的激光加工系统，适用于加工任何高精度、超细、超密的导线结构，彻底解决了高端样品以及小批量快速制作等问题，满足了微波、天线、滤波器等技术对精细几何结构的加工需求。图2-76 激光净成技术的工艺原理示意图1—输送粉末 2—激光束图2-77 德国LPKF Protolaser 200机型

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快速成型材料的技术进步及成型性问题

(一)快速成型用材料的技术进步早期，RP技术使用的材料只有几种，近年来随着RP技术的不断研发以及新材料的开发和利用，RP技术得到了迅速发展。目前，国外的相关科技人员主要致力于快速成型技术用材料的研究开发及应用、工艺的改进等方面的研究，以使RP技术能更加广泛地应用于各行各业。材料的快速成型性主要包括成型材料的致密度、显微组织性能。

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快速成型材料的研究与发展趋势

快速成型技术同时也是成型功能梯度材料和结构材料的先进技术之一，其最大的优点是可以根据具体的产品功能及经济要求，选用特定的材料进行设计与自动化加工。因此，改善现有各种快速成型材料的性能，研发出新的成型工艺、材料及后处理工艺等是未来RP技术工作的重点。随着我国快速成型技术的不断发展，将会出现各种商品化、系列化的成型材料。

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快速成型技术的演进之路

1902年，Carlo Baese的美国专利中，提出了用光固化聚合物加工制造出塑料件的原理，这是第一种现代快速成型技术——立体平板印刷术的初步设想。20世纪80年代末，RP技术有了根本性的发展，1986～1998年，仅在美国注册的专利就约有24个。目前，全世界已拥有快速成型设备12000多台，快速成型设备的制造公司大约有上百个，用快速成型设备进行对外服务的机构也有约上千个。

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多种材料组织的熔积成型技术探究

若制作一个多种材料的工件，就需安装多个喷头，各喷头分别喷出不同的材料。在每一层面上，根据各部分所需的材料，分别进行不同材质的喷涂，再逐层进行加工与制造，即可快速加工出一个由多种材料和零部件组成的产品或模型制件。

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选择性激光烧结材料的性能和特点

SLS成型技术用粉末材料多样化，不同材料加工的成型制件有不同的物理性能，可满足不同场合的需要。SLS成型技术不需要单独制作支撑，原材料利用率高。(一)SLS成型技术用材料的性能特点SLS成型用材料的性能对激光烧结的工艺过程、成型精度和成型制件强度都有很大影响。表3-4 SLS成型用材料的性能对成型过程的影响

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FDM技术用设备及其技术参数

目前，研制FDM技术用设备的主要有美国Stratasys公司、MedModeler公司和国内的清华大学等。表3-7 Stratasys公司FDM快速成型设备的主要技术参数在这三种机型设备中，FDM 200MC设备适用于办公环境，可作为网络化产品协同开发的外围设备。FDM 400MC设备是目前各方面性能最好的中型FDM快速成型设备。FDM 900MC设备的最大特点是成型速度快，且有两个工作室，可以单独或合并工作，适合制作大型功能试验用的原型制件。

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FDM技术成型材料种类及特性

(一)FDM技术用成型材料的特性及要求FDM技术对材料的具体要求是黏度低、熔融温度低、粘结性好且收缩率小。此外，FDM技术要求其成型材料具备较好的粘结性。(二)FDM支撑材料的特性及要求FDM技术对支撑材料的具体要求是：与成型材料不相融、具有较低的熔融温度、流动性好、能够承受一定的高温、具有水溶性或者酸溶性等特性。

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LOM技术设备及研究机构概述

目前，研究LOM工艺与技术的机构，国外主要有美国Helisys公司、日本Kira公司、瑞典Sparx公司、新加坡Kinergy精技机电有限公司；国内有清华大学、华中科技大学以及北京殷华激光快速成型与模具技术公司、上海富奇凡机电科技公司等。典型LOM设备的主要技术参数见表3-8。(二)国内各大学机型在国内，山东大学、华中科技大学各自生产了LOM技术用HRP-Ⅲ型快速成型设备，如图3-13、图3-14所示。

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市场与研究领域探析：快速成型技术

RP技术之所以能够适合当今新产品研发的各种新要求，主要是因为它具有以下显著特点：1.快速性 由于RP技术不必采用传统的加工机床和模具，只需传统加工方法的30％左右的工时和35％左右的成本，就能直接、快速地制造出产品或模型，从而大大缩短了新产品的研发周期。因此，RP技术非常适用于新产品的研发与管理。

理论教育 2023-06-27

潜力应用RP技术开发新产品的市场潜力

因此，需要用RP技术快速制造出产品各零部件，然后将这些零部件装配成产品或样机进行功能测试和评价，这样可以最大限度地提高设计质量。应用RP技术开发新产品的市场，能够缩短产品的开发周期，降低开发成本，提高制造精度。因此，RP技术能够完全适合市场变化并满足对新产品开发提出的各种要求，具有很大的实用价值。

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