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快速成形與快速制模技術(shù)的發(fā)展
點(diǎn)擊次數(shù):1423 發(fā)布時(shí)間:2011-1-18
本文綜述了快速成形技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,特別是這兩年在快速成形系統(tǒng)、材料和快速制
模方面的成就,并分析了快速成形與快速制模技術(shù)的發(fā)展趨勢。
1、引言
21世紀(jì)是以知識(shí)經(jīng)濟(jì)和信息社會(huì)為特征的時(shí)代,制造業(yè)面臨信息社會(huì)中瞬息萬變的市
場對小批量多種產(chǎn)品要求的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在制造業(yè)日趨化的狀況下,縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和
減少開發(fā)新產(chǎn)品投資風(fēng)險(xiǎn),成為企業(yè)賴以生存的關(guān)鍵。直接從計(jì)算機(jī)模型產(chǎn)生三維物體的快
速成形技術(shù),是由現(xiàn)代設(shè)計(jì)和現(xiàn)代制造技術(shù)迅速發(fā)展的需求應(yīng)運(yùn)而生的,它涉及機(jī)械工程、
自動(dòng)控制、激光、計(jì)算機(jī)、材料等多個(gè)學(xué)科,近年來,該技術(shù)迅速在工業(yè)造型、制造、建筑、
藝術(shù)、醫(yī)學(xué)、航空、航天、考古和影視等領(lǐng)域得到良好的應(yīng)用。快速成形/快速制模/快速制
造技術(shù)為企業(yè)提高競爭力提供了一種*的手段。
快速成形技術(shù)(Papid prototyping,以下簡稱RP)自80年代問世以來,在成形系統(tǒng)、
材料方面有了長足的進(jìn)步,同時(shí)推動(dòng)了快速制模(Rapid Tooling,以下簡稱RT)和快速制造
(Rapid Manufacturing,以下簡稱RM)的發(fā)展,90年代中末期是RP技術(shù)蓬勃發(fā)展的階段。
我國的華中科技大學(xué)、清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、北京隆源公司和南京航空航天大學(xué)等單位,
于90年代初開發(fā)RP及相關(guān)技術(shù)的研究、開發(fā)、推廣和應(yīng)用。到1999年,國內(nèi)已有數(shù)
十臺(tái)引進(jìn)或國產(chǎn)RP系統(tǒng)在企業(yè)、高校、研究機(jī)構(gòu)和快速成形服務(wù)中心運(yùn)行。在國家*
的領(lǐng)導(dǎo)和支持下,先后成立了近十家旨在推廣應(yīng)用RP技術(shù)的“快速原型制造技術(shù)生產(chǎn)力促
進(jìn)中心”,863/CIMS主題專家組還將快速成形技術(shù)納入目標(biāo)產(chǎn)品發(fā)展項(xiàng)目。此外,有相當(dāng)一
部分高校將RP技術(shù)列入了“211”規(guī)劃。國內(nèi)投入RP研究的單位逐年增加,RP市場初步形
成。
2、快速成形技術(shù)發(fā)展簡史
RP技術(shù)是一種用材料逐層或逐點(diǎn)堆積出制件的制造方法。分層制造三維物體的思想雛
形,zui早出現(xiàn)在制造技術(shù)并不發(fā)達(dá)的19世紀(jì)。早在1892年,Blanthre主張用分層方法制
作三維地圖模型。1979年東京大學(xué)的中川威雄教授,利用分層技術(shù)制造了金屬?zèng)_裁模、成
型模和注塑模。
光刻技術(shù)的發(fā)展對現(xiàn)代RP技術(shù)的出現(xiàn)起到了催化作用。
20世紀(jì)70年代末到80年代初期,美國3M公司的Alanj.Hebert(1978)、日本的小玉秀
男(1980)、美國UVP公司的Charles W.Hull(1982)和日本的丸谷洋二(1983),在不同的地
點(diǎn)各自獨(dú)立地提出了RP概念,即利用連續(xù)層的選區(qū)固化產(chǎn)生三維實(shí)體的新思想。Charles
W.Hull在UVP的繼續(xù)支持下,完成了一個(gè)能自動(dòng)建造零件的稱之為Sterolithography
Apparatus(SLA)的完整系統(tǒng)SLA-1,1986年該系統(tǒng)獲得,這是RP發(fā)展的一個(gè)里程碑。
同年,Charles W.Hull和UVP的股東們一起建立了3D System公司;隨后許多關(guān)于快速成
形的概念和技術(shù)在3D System公司中發(fā)展成熟。與此同時(shí),其它的成型原理及相應(yīng)的成型機(jī)
也相繼開發(fā)成功。1984年Michael Feygin提出了分層實(shí)體制造(Laminatde Object
Manufacturing,以下簡稱LOM)的方法,并于1985年組建Helisys公司,1990年前后開發(fā)
了*臺(tái)商業(yè)機(jī)型LOM—1015。1986年,美國Texas大學(xué)的研究生C.Deckaed提出了
Selective Laser Sintering(SLS)的思想,稍后組建成DTM公司,于1992年開發(fā)了基于SLS
的商業(yè)成型機(jī)(Sinterstation)ScottCrump在1988年提出了Fused Deposition Modeling(FDM)
的思想,1992年開發(fā)了*臺(tái)商業(yè)機(jī)型3D-Modeler。自從20世紀(jì)80年代中期SLA光成型
技術(shù)發(fā)展以來到90年代后期,出現(xiàn)了十幾種不同的快速成形技術(shù),除前述幾種外,典型的
還有,3DP、SDM、SGC等。目前,SLA、LOM、SLS和FDM四種技術(shù)比較成熟。
3、RP技術(shù)的新進(jìn)展
3.1光固化成形(SLA)
該成形法是目前世界上研究zui深入、技術(shù)zui成熟、應(yīng)用zui廣泛的一種快速成形方法(見
圖1)。目前研究SLA方法的有3D System公司、EOS公司、F&S公司、CMET公司、D-MEC
公司、 Teijin Seiki公司、 Mitsui Zosen公司、西安交通大學(xué)和華中科技大學(xué)等。美國
3D System公司的SLA技術(shù)在市場上占的比例zui大,其設(shè)備自1988年推出SLA-250機(jī)
型以后,在技術(shù)上有了長足進(jìn)步,近幾年推出的SLA-3500和SLA-5000機(jī)型使用半導(dǎo)體激勵(lì)
的固體激光器,掃描速度分別達(dá)到2.54m/sec和5m/sec,成型層厚zui小可達(dá)0.05mm,該公
司于1999年推出的SLA-7000機(jī)型與SLA-5000機(jī)型相比,成型體積雖然大致相同,但其掃
描速度卻達(dá)9.52m/sec,平均成形速度提高了4倍,成形層厚zui小可達(dá)0.025mm,精度提高
了一倍。
SLA成型技術(shù)的材料主要有四大系列:Ciba公司生產(chǎn)的CibatoolSL系列, Dupont公
司的 SOMOS 系列,Zeneca公司的Stereocol系列和RPC公司(瑞典)的RPCure系列。CibaoolSL
系列有以下新品種:用于 SLA-3500的 CibaoolSL-5510,這種樹脂可以達(dá)到較高的成形速
度和較好的防潮 性能,還有較好的成形精度。CibaltooISC-5210主要用于要求防熱、防濕
的環(huán)境,如水下作業(yè)條件。SOMOS系列也有新品種SOMOS8120,該材料的性能類似于聚乙烯
和聚丙烯,特別適合于制作功能零件,也有很好的防潮、防水性能。
日本方面打破了SLA技術(shù)使用紫外光源的常規(guī),在日本化藥公司開發(fā)新型光敏樹脂的
協(xié)作下,由DENKEN ENGINEERING公司和AUTOSTRADE公司使用680nm左右波長的半導(dǎo)體
激光器作為光源,大大降低了SLA設(shè)備的價(jià)格。特別是AUTOSTRADE公司的EDARTS機(jī)型,采
用一種光源從下部隔著一層玻璃往上照射的約束液面型結(jié)構(gòu)(見圖2),使得該設(shè)備價(jià)格降到
了298萬日元。西安交通大學(xué)推出了LPS和CPS系列SLA成型機(jī)和相應(yīng)的光敏樹脂。CPS成
型機(jī)采用了紫外燈作為成型能源。
3.2疊層成形(LOM)
目前研究LOM工藝的有Helisys公司,華中科技大學(xué)、清華大學(xué)、 Kira公司、 Sparx
公司和 Kinergy 公司。Helisys公司除原有的LPH、LPS和LPF三個(gè)系列紙材品種以外,還
開發(fā)了塑料和復(fù)合材料品種。華中科技大學(xué)推出的HRP系列成型機(jī)和成型材料,具有較高的
性能價(jià)格比。清華大學(xué)推出了SSM系列成型機(jī)及成型材料。
3.3選擇性激光燒結(jié)成形(SLS)
研究SLS的有DTM公司、EOS公司、北京隆源公司、華中科技大學(xué)和南京航空航天大
學(xué)等。DTM公司于1992年、1996年和1999年先后推出了Sinterstation2000、2500和2500Plus
機(jī)型。其中2500Plus機(jī)型的造型體積比過去增加了10%,同時(shí)通過對加熱系統(tǒng)的優(yōu)化,減
少了輔助時(shí)間,提高了造形速度。北京隆源公司推出了AFS-300成型機(jī)。華中科技大學(xué)開發(fā)
出HRPS-1型成機(jī),用于鑄造中砂造型,HRPS-Ⅲ型成型機(jī)用于高分子粉末成形。在材料方面,
DTM公司每年有數(shù)種新產(chǎn)品問世,其中DuraformGF材料生產(chǎn)的制作,精度更高,表面更光
滑。zui近開發(fā)的彈性聚合物Somos201材料,具有橡膠特性,并可耐熱和抗化學(xué)腐蝕,用該
材料造出了汽車上的蛇型管、密封墊和門封等防滲漏的柔性零件;用Rapidsteel2.o不銹鋼
粉制造的模具,可生產(chǎn)100,000件注塑件;Rapidtool2.0這種材料的收縮率只有0.2%,其
制件可以達(dá)到較高的精度和表面光潔度,幾乎不需要后續(xù)拋光工序。DTMPolycarbonate銅-
尼龍混合粉末,主要用于制作小批量的注塑模。EOS公司發(fā)展了一種新的尼龍粉末材料
PA3200GF,類似于DTM的DuraFormGF,用這種材料制作的零件精度和表面光潔度都較好。
3.4熔絲沉積成形(FDM)
研究FDM的主要有Stratasys公司和MedModeler 公司。Stratasys公司于1993年開發(fā)
出*臺(tái)FDM-1650機(jī)型后,先后推出了FDM-2000、FDM-3000和FDM-8000機(jī)型。引人注目
的是1998年Stratasys公司推出的FDM-Quantum機(jī)型,zui大造型體積為600mm× 500mm×
600mm。由于采用了擠出頭磁浮定位(Magna Drive)系統(tǒng),可在同一時(shí)間獨(dú)立控制兩個(gè)擠出頭,
因此其造型速度為過去的5倍。Stratasys公司1998年與MedModeler公司合作開發(fā)了
于一些醫(yī)院和醫(yī)學(xué)研究單位的MedModeler機(jī)型,使用ABS材料,并于1999年推出可使用聚
脂熱塑性塑料的Genisys型改進(jìn)機(jī)型-GenisysXs,造型體積達(dá)305mm ×203mm ×203mm。清
華大學(xué)推出了MEM機(jī)型。
熔絲線材料主要是ABS、人造橡膠、鑄蠟和聚脂熱塑性塑料。1998年澳大利亞的Swinburm
工業(yè)大學(xué)研究了一種金屬-塑料復(fù)合材料絲。1999年Stratasys公司開發(fā)出水溶性支撐材料,
有效地解決了復(fù)雜、小型孔中的支撐材料難除或無法去除的難題。
3.5其它
1997年Z公司推出Z-402機(jī)型,該設(shè)備以淀粉摻蠟或環(huán)氧樹脂為原料,將粘結(jié)劑噴射
到粉末上的方法制造零件。1998年P(guān)roMetal公司推出RTS-300機(jī)型,以鋼、鋼合金、鎳合
金和鈦鉭合金粉末為原料,同樣采用將粘結(jié)劑噴到粉末上的技術(shù),可直接快速生產(chǎn)金屬零件。
1999年3D System公司開發(fā)了一種使用熱塑性塑料的多噴頭式熱力噴射實(shí)體打印機(jī)
(ThermoJet Solid Object Printer),成型速度更高。
美國新澤西工學(xué)院1998年提出一種快速冰凍成形(REP)的新技術(shù),以純水作為原形材
料,用冰點(diǎn)較低的鹽水作為支撐材料,通過選區(qū)沉積和快速冰凍制造成形零件。1998年以
來,微制造技術(shù)也是RP技術(shù)一個(gè)較為活躍的研究方向,美國的一個(gè)研究小組利用CAD技術(shù)
制造了直徑只有100微米的高密度零件;另一研究小組則研究了一種新的微制造方法,類似
于固體固化(SGC)技術(shù),據(jù)稱該技術(shù)可制造分子水平的零件,層厚僅2微米。
4、快速制模(RT)、快速制造(RM)技術(shù)的新進(jìn)展
目前的快速制模方法大致有間接制模法和金屬直接制模法。常用的快速制模方法有軟
模、橋模和硬模。
軟模(soft tooling)通常指的是硅橡膠模具。用SLA、FDM、LOM或SLS等技術(shù)制作的
原型,再翻成硅橡膠模具后,向模中灌注雙組份的聚氨酯,固化后即得到所需的零件。調(diào)整
雙組份聚氨酯的構(gòu)成比例,可使所得到的聚氨酯零件的機(jī)械性能接近ABS或PP。
橋模(bridge tooling)通常指的是可直接進(jìn)行注塑生產(chǎn)的環(huán)氧樹脂模具。采用環(huán)氧樹脂
模具與傳統(tǒng)注塑模具相比,成本只有傳統(tǒng)方法的幾分之一,生產(chǎn)周期也大大減少。模具壽命
不及鋼模,但比硅膠模高,可達(dá)1000-5000件,可滿足中小批量生產(chǎn)的需要。瑞士的Ciba
精細(xì)化工公司開發(fā)了樹脂模具系列材料CibaTool。
表1
廠商 RP系統(tǒng) 工藝 材料 模具 壽命
Danish Technical 3D SystemSLA-250 SLA Zebeca 模具系統(tǒng)樹脂 50
Institute IVF-Sweden DTMSinterstation SLS 玻璃填充尼龍 17
2000
University of 3D SystemSLA-250 SLA AZabeca模具系統(tǒng)樹脂 50
Nottingham
University of Helisys LOM-2030 LOM LPH042紙 1
Warwick
Sintef-Norway Cubital Solider SGC Cubital丙酸樹脂 50
Fraunhofer IPT EOS Stereos 600 SLA DuPontSOMOS 3100 12
Fraunhofer IPT Fockele&Schwarze SLA AlliedSignal 36
Exactomer8176樹脂
Rover 集團(tuán) 3Dsystem SLA-5000 SLA Ciba5180-環(huán)氧樹脂 50
硬模(hard tooling)通常指的是用間接方式制造金屬模具和用快速成形直接加工金屬
模具。目前有用SLA、FDM和SLS方法加工出蠟或樹脂模型,利用熔模鑄造的生產(chǎn)金屬零件;
還有利用SLS方法,選擇合適的造型材料,加工出可供澆鑄的鑄造型腔。利用原型作為母模
結(jié)合精密鑄造等制作注塑模或其他金屬模具的工藝,典型的還有3D System的Quick Cast 、
Express Tool等。
多年來金屬直接成型和快速制模技術(shù),主要是選擇性激光燒結(jié)(SLS)直接制作金屬模具。
這種燒結(jié)件往往都是低密度的多孔狀結(jié)構(gòu),可將低熔點(diǎn)相的金屬滲入后直接形成金屬模具。
制件的強(qiáng)度與精度問題一直是難以逾越的障礙。Optomec公司于1998年和1999年分別推出
了LENS-50、LENS-1500機(jī)型。以鋼、鋼合金、鐵鎳合金、鈦鉭合金和鎳鋁合金為原料、采
用激光凈成形技術(shù),將金屬直 接沉積成形。使該技術(shù)有所突破。其生產(chǎn)的金屬零件強(qiáng)度超
過了傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的金屬零件,精度X/Y平面可達(dá)0.13mm,Z向0.4mm,但表面光潔度較差,
相當(dāng)于砂型鑄件的表面光潔度。DTM也推出了新的燒結(jié)材料Rapidsteel2.0,其金屬粉未已
由碳鋼改變?yōu)椴讳P鋼,所滲 的合金由黃銅變?yōu)榍嚆~,并且不象原來那樣需要中間滲液態(tài)聚
合物,其加工過程幾乎縮短了一半。EOS開發(fā)出了新的金屬燒結(jié)材料DirectStees-VI。
用于LOM的金屬板MetLAM已開發(fā)出來,采用金屬箔作為LOM造型材料可以直接加工出鑄造
用EPS氣化模,可批量生產(chǎn)金屬鑄件。東京技術(shù)研究所用金屬板材疊層制造金屬模具的系統(tǒng)
也已問世。還有用于三維打印的金屬材料ProMetal、RTS-300等。
用SLA、SLS、FDM或LOM方法加工熔模鑄造中的蠟?zāi)#@是目前生產(chǎn)金屬零件和金屬
模具zui主要的途徑之一。對快速造型得到的原型表面進(jìn)行特殊外理后代替木模,直接制造石
膏型或瓷型,或是由RP原型經(jīng)硅橡膠模過渡轉(zhuǎn)換得到石膏或陶瓷型,再由石膏型或陶瓷型
澆注出金屬模具。這也是行之有效的方法之一。
歐洲EAPRR(European Engineering Action)與Rover集團(tuán)合作,研究RP件直接作注塑
模的可能性,用各種快速原型工藝直接制作Rover座椅調(diào)節(jié)手輪的注塑模嵌塊,背后襯以環(huán)
氧樹脂鋁粉以增加模具強(qiáng)度和改善散熱性能,然后將其安裝在模架中,裝配好的模具放在注
塑機(jī)上生產(chǎn)聚丙稀零件。結(jié)果如(表1)。
5、快速成形技術(shù)的應(yīng)用與市場
至1999年,*共出現(xiàn)了334家快速成形服務(wù)機(jī)構(gòu)(rapidprototyping service
bureaus)、27家設(shè)備制造商、12家材料供應(yīng)商、14家專門的軟件供應(yīng)商、23家咨詢機(jī)構(gòu)
(consultant)和51家教育與科研機(jī)構(gòu)。各大設(shè)備制造商的競爭日趨激烈,其*如圖
4所示。快速成形設(shè)備年銷售量和快速成形服務(wù)機(jī)構(gòu)逐年增加,1999年的服務(wù)機(jī)構(gòu)是1992
年的7.9倍。
不斷提高RP的應(yīng)用水平,是推動(dòng)RP技術(shù)發(fā)展的重要方面。自RP技術(shù)產(chǎn)生以來,各RP
系統(tǒng)制造商和RP服務(wù)中心,都在不斷地?cái)U(kuò)大RP技術(shù)的應(yīng)用范圍。從3D公司與克萊斯勒公
司的*次合作開始,RP技術(shù)的已經(jīng)在許多領(lǐng)域里得到了應(yīng)用,其應(yīng)用范圍主要在設(shè)計(jì)檢
驗(yàn)、市場預(yù)測、工程測試(應(yīng)力分析、風(fēng)道等)、裝配測試、模具制造、醫(yī)學(xué)、美學(xué)等方面。
圖5.6為RP技術(shù)的應(yīng)用狀況。RP技術(shù)在制造工業(yè)中應(yīng)用zui多,達(dá)到67%,說明RP技術(shù)
對改善產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造水平的巨大的作用。
zui近,RP的應(yīng)用出現(xiàn)如下新動(dòng)向:
1)利用RP技術(shù)進(jìn)行金屬板材成型。該技術(shù)利用RP模型制作成形模具,通過液壓機(jī)成
形小批量的金屬零件。
2)更復(fù)雜的功能測試,主要應(yīng)用于流體和氣體的流動(dòng)測試。由于流動(dòng)分析是工程分析
中zui為復(fù)雜的分析之一,所以借助于實(shí)際測試確定有關(guān)流動(dòng)參數(shù)和設(shè)計(jì)參數(shù)是常用的方法。
包括利用高溫材料的RP原型進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)和泵的功能測試。
3)在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用(圖7):美國有研究小組利用RP技術(shù)產(chǎn)生人工肺和人工心
臟,另一研究小組則在小光斑激光SLA系統(tǒng)上用一種類生物材料建造生物組織如肌肉等。還
有利用RP技術(shù)幫助發(fā)展新的醫(yī)療裝置。
4)在藝術(shù)上的應(yīng)用,利用RP技術(shù)建立佛像模型和數(shù)字雕刻。
5)在金屬和陶瓷零件成型方面的應(yīng)用。
6)制作彩色制件。目前已能制作具有兩種色彩的制作(如牙模)。
6、RP技術(shù)的展望
RP技術(shù)經(jīng)過十幾年的發(fā)展,設(shè)備與材料
兩方面都有了長足的進(jìn)步,但目前由于該技術(shù)的成本高,加以制件的精度、強(qiáng)度和耐
久性能還不能滿足用戶的要求,暫時(shí)阻礙了RP技術(shù)的推廣普及。此外,近年來CNC切削機(jī)
床亦在大步向前發(fā)展,一方面,價(jià)格大幅度下降;另一方面,高速、高精的CNC機(jī)床問世,
制件時(shí)間縮短,精度及表面質(zhì)量提高。因此,不少企業(yè)使用CNC切削機(jī)床快速制造金屬或非
金屬模具及零件,向RP技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。但是在成型復(fù)雜、中空的零件方面,CNC切
削機(jī)床是不能取代RP技術(shù)的。這種直接從概念設(shè)計(jì)迅速轉(zhuǎn)為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)模式,必然是
21世紀(jì)中制造技術(shù)的主流。隨著技術(shù)的進(jìn)步,RP技術(shù)還會(huì)大踏步地向前發(fā)展,并將成為許
多設(shè)計(jì)公司、制造公司、研究機(jī)構(gòu)和教育機(jī)構(gòu)等的基本技術(shù)和裝備。
從上述RP技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀來看,未來幾年的趨勢主要為:
1)提高RP系統(tǒng)的速度、控制精度和可靠性,優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu),選用性能價(jià)格比高、壽命
長的元器件,使系統(tǒng)更簡潔,操作更方便,可靠性更高,速度更快。開發(fā)不同檔次、不同用
途的機(jī)型亦是RP系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)方面。例如:一方面開發(fā)高精度、高性能的機(jī)型,以滿足
對制件尺寸、形狀和表面質(zhì)量要求更高或有特殊要求的用戶。另一方面,開發(fā)專門用于檢驗(yàn)
設(shè)計(jì)、模擬制品可視化,而對尺寸精度形狀精度和表面粗糙度要求不高的概念機(jī)。
2)提高數(shù)據(jù)處理速度和精度,研究開發(fā)用CAD原始數(shù)據(jù)直接切片方法,減少數(shù)據(jù)處理
量以及由STL格式轉(zhuǎn)換過程而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)缺陷和輪廓失真。
3)研究開發(fā)成本低、易成型、變形小、強(qiáng)度高、耐久及無污染的成型材料。將現(xiàn)有的
材料,特別是功能材料進(jìn)行改造或預(yù)處理,使之適合于RP技術(shù)的工藝要求,從RP特點(diǎn)出發(fā),
結(jié)合各種應(yīng)用要求,發(fā)展全新的RP材料,特別是復(fù)合材料,例如納米材料、非均質(zhì)材料、
其它方法難以制作的復(fù)合材料等。降低RP材料的成本,發(fā)展新的更便宜的材料。
4)開發(fā)新的成型能源。前述的主流成型技術(shù)中,SLA、LOM和SLS均以激光作為能源而激光
系(包括激光器、冷卻器、電源和外光路)的價(jià)格及維護(hù)費(fèi)昂貴而傳輸效率(輸出激光能量/輸
入電能)較低,影響制件的成本。新成型能源方面的研究也是RP技術(shù)的一個(gè)重要方向。5)
研究開發(fā)新的成型方法。在過去的十年中,許多研究者開發(fā)出了十幾種成型方法,基本上都
基于立體平面化-離散-堆積的思路。這種方法還存在著許多不足,今后有可能研究集“堆積”
和“切削”于一體的快速成形方法,即RP與CNC機(jī)床和其它傳統(tǒng)的加工方式相結(jié)合,以
提高制件的性能和精度,降低生產(chǎn)成本。還可能從RP原理延伸,產(chǎn)生一些新的快速成形方
法。
6)繼續(xù)研究快速制模(RT)和快速制造(RM)技術(shù)。一方面研究開發(fā)RP制件的表面處理技
術(shù),提高表面質(zhì)量和耐久性;另一方研究開發(fā)與注塑技術(shù)、精度鑄造技術(shù)相結(jié)合的新途徑和
新工藝,快速經(jīng)濟(jì)地制造金屬模具、金屬零件和塑料件。
7)在應(yīng)用方面,通過對現(xiàn)有RP系統(tǒng)的改進(jìn)和新材料的開發(fā),使之能夠經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)出直
接可用的模具、工業(yè)產(chǎn)品和民用消費(fèi)品;制造出人工器官,用于治療疾病