提要:阐述可选择性激光烧结的工艺方法及其在生物医学工程中的应用情况,介绍了快速原型制造技术的基本原理和过程。
关键词: 快速成型
0引言
快速成型可以在无需准备任何模具、刀具和工装夹具的情况下,直接接受产品设计(CAD) 数据,快速制造出新产品的样件,模具或模型,从而对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期,提高产品竞争力有着积极的推动作用,自该技术问世以来,已经在发达国家的制造业中,特别是在机械、家电、医疗等行业得到了广泛应用。
1快速原型制造技术
快速原型制造技术的基本原理是采用分层累加法,“分层制造、逐层叠加”。它是将计算机内的三维数据模型进行分层切片得到分层界面的轮廓数据,计算机根据上述信息控制激光器光束和数控工作系有选择性的烧结一层接一层的金属粉末材料(或固化一层又一层的液态光敏树脂,或切割一层又一层的电状材料,或喷射一层又一层的热熔材料或粘合剂) 形成一系列具有微米厚度的电装实体,在采用熔结、聚合、粘结等手段使其逐层堆积成一体,便可以制造出所设计的新产品样件、模型或模具。其中,CAD 模型可以用多种三维CAD 软件如AutoCAD、Pro/ E、Solid works 和UG等进行几何造型,也可以通过反求工程技术,将实体将零件表面进行数字化处理,提取零件的表面三维数据(主要技术手段有三座标测量仪、三维激光数字化仪、工业CT和自动化断层扫描仪等) 并对其重构得到三维CAD 模型。离散化数据处理包括表面离散化、分层处理和数据转换等,它是在CAD 系统中将三维的立体模型或曲面模型内外表面用小三角平面片离散化。每个三角片有其文件名、内外环标识、三个顶点和一个指向体外的法向量来表示,得到的便是快速原型制造系统所接受的STL 格式文件。