第一篇：3D打印快速成型技術

特種加工論文

題目3D打印快速成型技術

姓名 專業(yè) 班級 學號

3D打印快速成型技術

摘要：

本文主要介紹了特種加工中3D打印快速成型技術，首先介紹它的加工原理，然后分析它的特點、加工方式，然后說明其在實際生產(chǎn)中的主要應用以及發(fā)展方向。

關鍵詞：特種加工技術，3D打印快速成型，特點，應用。

Abstract：

This article mainly introduced the special processing of 3 d printing rapid prototyping technology, introduces its processing principle, and analyzes its characteristics, processing methods, and then explain the main application in practical production and the development direction.Key words：Special processing technology, 3 d printing rapid prototyping, characteristics, application.一、引言

3D打?。?D PRINTING）即3D打印技術，又3D打印制造是20世紀80年代才興起的一門新興的技術，是21世紀制造業(yè)最具影響的技術之一。隨著計算機與網(wǎng)絡技術的發(fā)展，信息高速公路加快了科技傳播的速度，產(chǎn)品的生命周期越來越短，企業(yè)之間的競爭不再只是質量和成本上的競爭，而更重要的是產(chǎn)品上市時間的競爭。因此，通過計算機仿真和3D打印增加產(chǎn)品的信息量，以便更快的完成設計及其制造過程，將產(chǎn)品設計和制造過程的時間周期盡量縮短，防止投產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)問題造成不可挽回的損失。

3D打印技術是由CAD模型直接驅動的快速制造復雜形狀的三維實體的技術總稱。簡單的講，3D打印制造技術就是快速制造新產(chǎn)品首版樣件的技術，它可以在沒有任何刀具、模具及工裝夾具的情況下，快速直接的實現(xiàn)零件的單件生產(chǎn)。該技術突破了制造業(yè)的傳統(tǒng)模式，特別適合于新產(chǎn)品的開發(fā)、單件或少批量產(chǎn)品試制等。它是機械工程、計算機CAD、電子技術、數(shù)控技術、激光技術、材料科學等多學科相互滲透與交叉的產(chǎn)物。它可快速，準確地將設計思想轉變?yōu)榫哂幸欢üδ艿脑突蛄慵?，以便進行快速評估，修改及功能測試，從而大大縮短產(chǎn)品的研制周期，減少開發(fā)費用，加快新產(chǎn)品推向市場的進程。

自從美國3D公司在1987年推出世界上第一臺商用快速原形制造設備以來，快速原形技術快速發(fā)展。投入的研究經(jīng)費大幅增加，技術成果豐碩。原形化系統(tǒng)產(chǎn)品的銷量高速增長。在這方面美國，日本一直處于領先地位，我國在這方面起步較晚，但是奮起直追，開展研究并取得一定成果，國內(nèi)也有些成熟的產(chǎn)品問世，他們正在各種生產(chǎn)領域上發(fā)揮著作用。

二、打印系統(tǒng)的工作原理

3D打印技術是一種逐層制造技術，它采用離散/堆積成型原理，其過程是：先得到所需零件的計算機三維曲面或實體模型；然后根據(jù)工藝要求，將其按一定厚度進行分層，將原來的三維模型變成二維平面信息，即離散過程；再將分層后的數(shù)據(jù)進行一定的處理，加入加工參數(shù)，產(chǎn)生數(shù)控代碼；在微機控制下，數(shù)控系統(tǒng)以平面加工方式，有序地連續(xù)加工出每個薄層，并使它們自動粘接而成型，從而制造出所需產(chǎn)品的實物樣件或成品，這就是材料的堆積過程。已知自由曲面CAD模型，如果使用傳統(tǒng)的方法和數(shù)控機床進行加工，那么復雜的自由曲面，成本高，效率低。近年來，3D打印即廣泛的被運用于工業(yè)生產(chǎn)中。各種3D打印技術的過程都包括CAD模型建立、生成STL文件格式、3D打印制作、模型分層切片和后置處理五個步驟。

三、打印過程

（1）三維設計

三維打印的設計過程是：先通過計算機建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區(qū)成逐層的截面，即切片，從而指導打印機逐層打印。

設計軟件和打印機之間協(xié)作的標準文件格式是STL文件格式。一個STL文件使用三角面來近似模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一種通過掃描產(chǎn)生的三維文件的掃描器，其生成的VRML或者WRL文件經(jīng)常被用作全彩打印的輸入文件。（2）切片處理

打印機通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個實體。這種技術的特點在于其幾乎可以造出任何形狀的物品。

打印機打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi（像素每英寸）或者微米來計算的。一般的厚度為100微米，即0.1毫米，也有部分打印機如ObjetConnex 系列還有三維 Systems' ProJet 系列可以打印出16微米薄的一層。而平面方向則可以打印出跟激光打印機相近的分辨率。打印出來的“墨水滴”的直徑通常為50到100個微米。用傳統(tǒng)方法制造出一個模型通常需要數(shù)小時到數(shù)天，根據(jù)模型的尺寸以及復雜程度而定。而用三維打印的技術則可以將時間縮短為數(shù)個小時，當然其是由打印機的性能以及模型的尺寸和復雜程度而定的。

傳統(tǒng)的制造技術如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產(chǎn)品，而三維打印技術則可以以更快，更有彈性以及更低成本的辦法生產(chǎn)數(shù)量相對較少的產(chǎn)品。一個桌面尺寸的三維打印機就可以滿足設計者或概念開發(fā)小組制造模型的需要。（3）完成打印

三維打印機的分辨率對大多數(shù)應用來說已經(jīng)足夠（在彎曲的表面可能會比較粗糙，像圖像上的鋸齒一樣），要獲得更高分辨率的物品可以通過如下方法：先用當前的三維打印機打出稍大一點的物體，再稍微經(jīng)過表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。有些技術可以同時使用多種材料進行打印。有些技術在打印的過程中還會用到支撐物，比如在打印出一些有倒掛狀的物體時就需要用到一些易于除去的東西（如可溶的東西）作為支撐物。

四、打印造型法主要種類

（1）利用激光固化樹脂材料的光造型法（Stereolithography）。在樹脂槽中盛滿液態(tài)光敏樹脂，它在紫外激光束的照射下會快速固化。成型過程開始時，可升降的工作臺處于液面下一個截面層厚的高度，聚焦后的激光束，在計算機的控制下，按照截面輪廓的要求，沿液面進行掃描，使被掃描區(qū)域的樹脂固化，從而得到該截面輪廓的樹脂薄片。然后，工作臺下降一層薄片的高度，以固化的樹脂薄片就被一層新的液態(tài)樹脂所覆蓋，以便進行第二層激光掃描固化，新固化的一層牢粘結在前一層上，如此重復不已，直到整個產(chǎn)品成型完畢。最后升降臺升出液體樹脂表面，取出工件，進行清洗、去處支撐、二次固化以及表面光潔處理等。激光立體造型制造精度目前可達±0.1ｍｍ,主要用作為產(chǎn)品提供樣品和實驗模型。光敏樹脂選擇性固化快速成型技術適合于制作中小形工件，能直接得到樹脂或類似工程塑料的產(chǎn)品。主要用于概念模型的原型制作，或用來做簡單裝配檢驗和工藝規(guī)劃。

（2）粉末材料選擇性燒結（Selected Laser Sintering）是一種快速原型工藝，簡稱SLS。

粉末材料選擇性燒結采用二氧化碳激光器對粉末材料（塑料粉等與粘結劑的混合粉）進行選擇性燒結，是一種由離散點一層層堆集成三維實體的快速成型方法。粉末材料選擇性燒結采用二氧化碳激光器對粉末材料（塑料粉、陶瓷與粘結劑的混合粉、金屬與粘結劑的混合粉等）進行選擇性燒結，是一種由離散點一層層對集成三維實體的工藝方法。

在開始加工之前，先將充有氮氣的工作室升溫，并保持在粉末的熔點一下。成型時，送料筒上升，鋪粉滾筒移動，先在工作平臺上鋪一層粉末材料，然后激光束在計算機控制下按照截面輪廓對實心部分所在的粉末進行燒結，使粉末溶化繼而形成一層固體輪廓。第一層燒結完成后，工作臺下降一截面層的高度，在鋪上一層粉末，進行下一層燒結，如此循環(huán)，形成三維的原型零件。最后經(jīng)過5-10小時冷卻，即可從粉末缸中取出零件。未經(jīng)燒結的粉末能承托正在燒結的工件，當燒結工序完成后，取出零件。粉末材料選擇性燒結工藝適合成型中小件，能直接的到塑料、陶瓷或金屬零件，零件的翹曲變形比液態(tài)光敏樹脂選擇性固化工藝要小。但這種工藝仍需對整個截面進行掃描和燒結，加上工作室需要升溫和冷卻，成型時間較長。此外，由于受到粉末顆粒大小及激光點的限制，零件的表面一般呈多孔性。在燒結陶瓷、金屬與粘結劑的混合粉并得到原型零件后，須將它置于加熱爐中，燒掉其中的粘結劑，并在孔隙中滲入填充物，其后處理復雜。粉末材料選擇性燒結快速原型工藝適合于產(chǎn)品設計的可視化表現(xiàn)和制作功能測試零件。由于它可采用各種不同成分的金屬粉末進行燒結、進行滲銅等后處理，因而其制成的產(chǎn)品可具有與金屬零件相近的機械性能，但由于成型表面較粗糙，滲銅等工藝復雜，所以有待進一步提高。

（3）熔融造型法熔融造型法（FDM）。工作時直接由計算機控制。噴頭擠出熱塑材料并按照層面幾何信息逐層由下而上制作出實體模型。ＦＤＭ技術的最大特點是速度快(一般模型僅需幾小時即可成型)、無污染,在原型開發(fā)和精鑄蠟模等方面得到廣泛應用。FDM生產(chǎn)可選成型材料種類較多，原材料費用低，因而的到廣泛的應用。但是FDM也有其固有的缺點。精度低，熱融制造中很難控制精度，難以制造結構復雜的構件，且材料的制造是處于熔點附近，因而構件的強度小，也不適合制造大型的制件，這些特點都限制了FDM的應用范圍。

（4）熱可塑造型法（SLS）。該方法是用2CO激光熔融燒結樹脂粉末的方式制作樣件。工作時,由2CO激光器發(fā)出的光束在計算機控制下,根據(jù)幾何形體各層橫截面的幾何信息對材料粉末進行掃描,激光掃描處粉末熔化并凝固在一起。然后,鋪上一層新粉末,再用激光掃描燒結,如此反復,直至制成所需樣件。

五、3D打印制造特點

3D打印技術突破了“毛坯→切削→加工品”傳統(tǒng)的零件加工模式,開創(chuàng)了不用刀具制作零件的先河,是一種利用的薄層疊加的加工方法。與傳統(tǒng)的切削加工方法相比,3D打印加工至少具有以下特點:

(1)可迅速制造出具有自由曲面和更為復雜形態(tài)的零件,如零件中的凹槽、凸肩和空心部分等，這些利用傳統(tǒng)工藝很難加工的,從而大大降低了新產(chǎn)品的開發(fā)成本和開發(fā)周期。在時間尤其重要的今天，它可以為企業(yè)節(jié)省大量的研發(fā)時間。

(2)它屬于非接觸加工,不需要切削加工所必需的刀具和夾具,無刀具磨損和切削力影響。只需要一套特定的設備，工序簡單，沒有傳統(tǒng)加工的煩瑣的工序。傳統(tǒng)的加工中每一個工序都需要機床等復雜加工設備，且加工過程復雜，對操作人員的技術要求很高。

(3)無振動、噪聲和切削廢料。可以為企業(yè)節(jié)省寶貴的試制原料，簡化生產(chǎn)。傳統(tǒng)的制造中由于多是機械制造，噪音較大。且加工時邊角料多。造成資源的浪費。

(4)可實現(xiàn)完全自動化生產(chǎn)。操作可以由電腦控制，無需人的過多干預。真正實現(xiàn)了自動化。

(5)加工效率高,能快速制作出產(chǎn)品實體模。精度高，生產(chǎn)的產(chǎn)品質量好。(6)3D打印技術在產(chǎn)品開發(fā)中的關鍵作用和重要意義是很明顯的，它不受復雜形狀的限制，可迅速地將示于計算機屏幕上的設計變?yōu)檫M一步評估的實物。根據(jù)原型，可對設計的正確性、造型的合理性、可裝配性和干涉性，進行具體的檢驗。通過原型的檢驗可使開發(fā)產(chǎn)品中的風險減到最底的限度。

六、主要限制因素

（1）材料限制：雖然高端工業(yè)印刷可以實現(xiàn)塑料、某些金屬或者陶瓷打印，但無法實現(xiàn)打印的材料都是比較昂貴和稀缺的。另外，打印機也還沒有達到成熟的水平，無法支持日常生活中所接觸到的各種各樣的材料。雖然研究者們在多材料打印上已經(jīng)取得了一定的進展，但除非這些進展達到成熟并有效，否則材料依然會是3D打印的一大障礙。

（2）機器限制：3D打印技術在重建物體的幾何形狀和機能上已經(jīng)獲得了一定的水平，幾乎任何靜態(tài)的形狀都可以被打印出來，但是那些運動的物體和它們的清晰度就難以實現(xiàn)了。這個困難對于制造商來說也許是可以解決的，但是3D打印技術想要進入普通家庭，每個人都能隨意打印想要的東西，那么機器的限制就必須得到解決才行。

七、3D打印技術成型主要應用

應用領域：

3D打印機的應用對象可以是任何行業(yè)，只要這些行業(yè)需要模型和原型。以色列的Stratasys公司認為，3D打印機需求量較大的行業(yè)包括政府、航天和國防、醫(yī)療設備、高科技、教育業(yè)以及制造業(yè)。

八、結束語

最近兩年，3D打印技術概念引起了國內(nèi)外政府、軍方、企業(yè)的高度重視，但其實3D打印技術已經(jīng)發(fā)展有30余年。美國著名智庫高德納（Gartner）公司2012年度《高德納新興IT技術顯示度周期特別報告》認為，3D打印技術正處于高循環(huán)曲線顯示度頂點。預計該技術在未來2～5年內(nèi)到達生產(chǎn)力成熟期。然而，通過分析發(fā)現(xiàn)，3D打印技術卻很難取代傳統(tǒng)制造工藝，在軍事領域的應用主要集中在對受損部件的修復、復雜結構部件的生產(chǎn)以及小批量部件生產(chǎn)等方面，與傳統(tǒng)制造工藝形成了較好的互補關系。例如，美國計劃使用3D打印技術在太空空間站上。

參考文獻：

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第二篇：快速成型技術復習重點

1.快速成型：簡稱RP,即將計算機輔助設計CAD計算機輔助制造CAM計算機數(shù)字控制CNC、激光、精密伺服驅動和新材料等先進技術集于一體，依據(jù)計算機上構成的工件三維設計模型，對其進行分層切片，得到各層截面的二維輪廓信息，快速成型機的成形頭按照這些輪廓信息在控制系統(tǒng)的控制下，選擇性地固化或切割一層層的成形材料，形成各個截面輪廓，并逐步順序疊加成三維工件。．

快速成形技術全過程步驟：a.前處理b.分層疊加成型c.后處理 快速成形制造流程：CAD模型→面型化處理→分層→層信息處理→層準備→層制造→層粘接→實體模型 2． 什么是快速模具制造技術？該技術有何特點？ 快速模具制造就是以快速成形技術制造的快速成型零件為母模，采用直接或間接的方法實現(xiàn)硅膠模、金屬模、陶瓷模等模具的快速制造從而形成新產(chǎn)品的小批量制造，降低新產(chǎn)品的開發(fā)成本。特點：制模周期短、工藝簡單、易于推廣，制模成本低，精度和壽命都能滿足特定的功能需要，綜合經(jīng)濟效益好，特別適用于新產(chǎn)品開發(fā)試制、工藝驗證和功能驗證以及多品種小批量生產(chǎn)

LOM涂布工藝

采用薄片型材料，如紙 塑料薄膜 金屬箔等，通過計算機控制激光束，按模型每一層的內(nèi)外輪廓線切割薄片材料，得到該層的平面輪廓形狀，然后逐層堆積成零件原型。

SLS技術（選擇性激光燒結成型技術）利用粉末材料如金屬粉末 非金屬粉末，采用激光照射的燒結原理，在計算機控制下進行層層堆積，最終加工制作成所需的模型或產(chǎn)品。4． 快速成形與傳統(tǒng)制造方法的區(qū)別？

傳統(tǒng)方法根據(jù)零件成形過程分為兩大類：一類是以成型過程中材料減少為特征，通過各種方法將零件毛胚上多余材料去除，即材料去除法，二類是材料的質量在成型過程中基本保持不變，成型過程主要是材料的轉移和毛胚形狀的改變即材料轉移法，但此類方法生產(chǎn)周期長速度慢。快速成型技術可以以最快的速度、最低的成本和最好的品質將新產(chǎn)品迅速投放市場。

硅膠模及制作方法 硅膠模具是制作工藝品的專用模具膠。

制作工藝 原型表面處理 制作型框和固定型框 硅橡膠計量，混合并真空脫泡 硅橡膠澆注及固化 拆除型框，刀剖并取出原型 7.構造三維模型的主要方法：a應用計算機三維設計軟件，根據(jù)產(chǎn)品的要求設計三維模型b應用計算機三維設計軟件，將已有產(chǎn)品的二維三視圖轉換為三維模型c防制產(chǎn)品時，應用反求設備和反求軟件，得到產(chǎn)品的三維模型d利用網(wǎng)絡將用戶設計好的三維模型直接傳輸?shù)娇焖俪尚喂ぷ髡?光固化快速成形（SLA）有那幾種形式的支撐？

a.角板支撐b.投射特征邊支撐c.單臂板支撐d.臂板結構支撐e.柱形支撐

6.目前比較成熟的快速成型技術有哪幾種？它們的成型原理上分別是什么？

液態(tài)光固化聚合物選擇性固化成形簡稱SLA，粉末材料選擇性燒結成形簡稱SLS，薄型材料選擇性切割成形簡稱LOM，絲狀材料選擇性熔覆成形簡稱FDM

⑦SLA原理：1利用計算機控制下的紫外激光，按預定零件各分層截面的輪廓為軌跡逐點掃描，使被掃描區(qū)的光敏樹脂薄層產(chǎn)生光聚合反應，從而形成零件的一個薄層截面；2當一層固化完畢，移動升降臺，在原先固化的樹脂表面上再敷上一層新的液態(tài)樹脂，刮刀刮去多余的樹脂；3激光束對新一層樹脂進行掃描固化，使新固化的一層牢固地粘合在前一層上；4重復2、3步，至整個零件原型制造完畢?！夯騍LA是基于液態(tài)光敏樹脂的光聚合原理工作的。這種液態(tài)材料在一定波長（λ=325nm）和功率（P=30mW）的紫外光照射下能迅速發(fā)生光聚合反應，分子量急劇增大，材料也從液態(tài)轉變成固態(tài)』

⑦SLS原理： 1在先開始加工之前，先將充有氮氣的工作室升溫，溫度保持在粉末的熔點之下；2成型時，送料筒上升，鋪粉滾筒移動，先在工作臺上鋪一層粉末材料；3激光束在計算機控制下，按照截面輪廓對實心部分所在的粉末進行燒結，使粉末融化并相互黏結，繼而形成一層固體輪廓，未經(jīng)燒結的粉末仍留在原處，作為下一層粉末的支撐；4第一層燒結完成后，工作臺下降一截面層的高度，再鋪上一層粉末，進行下一層燒結，如此循環(huán)，直至完成整個三維模型 FDM原理：加熱噴頭正在計算機的控制下，可根據(jù)界面輪廓的信息作X—Y平面運動和高度Z方向的運動絲狀熱塑性材料由供絲機構送至噴頭，并在噴頭中加熱至熔融態(tài)，然后被選擇性涂覆在工作臺上，快速冷卻后形成界面輪廓。一層截面完成后，噴頭上升一截面層的高度在進行下一層的涂覆，如此循環(huán)，最終形成三維產(chǎn)品。

LOM:LOM快速成形系統(tǒng)由計算機原材料存儲及送進機構、熱粘壓機構、激光切割系統(tǒng)、可升降工作臺、數(shù)控系統(tǒng)、模型取出裝置和機架等組成。計算機用于接受和存儲工件的三維模型沿模型的成型方向截取一系列的截面輪廓信息發(fā)出控制指令原材料存儲及送進機構將存于其中的原材料。熱黏壓機構將一層層成形材料粘合在一起?？缮倒ぷ髋_支撐正在成型的工件并在每層成形完畢之后，降低一個材料厚度以便送進、粘合和切割新的一層成形材料。數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行計算機發(fā)出的指令，使材料逐步送至工作臺的上方，然后粘合、切割，最終形成三維工件。b 原型制件過程

模型剖分 基底制作原型制作 余料，廢料去除 后繼處理

8.哪些成形方法需要支撐材料？為什么？

SLA、FDM需要制作支撐，LOM、SLS不需要制作支撐。原因：在SLA成形過程中為了確保制件的每一部分可靠固定，同時減少制件的翹曲變形，僅靠調(diào)整制件參數(shù)遠不能達到目的，必須設計并在加工中制作一些柱狀或筋狀的支撐結構；LOM：工件外框與截面輪廓間的多余材料在加工中起到支撐作用，故不需支撐材料；SLS：未燒結的松散粉末可以作為自然支撐，故不需要支撐材料。

10.常用的快速成形技術所用的成形材料分別是什么？分別有什么要求？

SLA：材料為光固化樹脂。要求：a.成形材料易于固化，且成形后具有一定的粘接強度b.成形材料的粘度不能太高，以保證加工層平整并減少液體流平時間c.成形材料本身的熱影響區(qū)小，收縮應力小d.成形材料對光有一定的透過深度，以獲得具有一定固化深度的曾片。

SLS：材料為所有受熱后能相互粘結的粉末材料或表面覆有熱塑（固）性黏結劑的粉末。要求：a.具有良好的燒結成形性能，即無需特殊工藝即可快速精確地成形原理b.對直接用作功能零件或模具的原型，其力學性能和物理性能要滿足使用要求c.當原型間接使用時，要有利于快速、方便的后續(xù)處理和加工工藝。

LOM：薄層材料多為紙材，黏結劑一般多為熱熔膠。對紙材要求：a.抗?jié)裥詁.良好的浸潤性c.收縮率小d.一定的抗拉強度e.剝離性能好f.易打磨g.穩(wěn)定性好。對熱熔膠的要求：a.良好的熱熔冷固性b.在反復熔化-固化條件下，具有較好的物理化學穩(wěn)定性c.熔融狀態(tài)下與紙材具有良好的涂掛性與涂勻性d.與紙具有足夠的粘結強度e.良好的廢料分離性能 FDM：材料為絲狀熱塑性材料。材料要求：a.黏度低b.熔融溫度低c.黏結性要好d.收縮率對溫度不能太敏感 11.這四種快速成形技術的優(yōu)缺點分別是什么？

SLA優(yōu)點：技術成熟應用廣泛，成形速度快精度高，能量低。缺點：工藝復雜，需要支撐結構，材料種類有限，激光器壽命短原材料價格高。

SLS優(yōu)點：不需要支撐結構，材料利用率高，選用的材料的力學性能比較好，材料價格便宜，無氣味。缺點：能量高，表面粗糙，成形原型疏松多孔，對某些材料需要單獨處理。LOM優(yōu)點：對實心部分大的物體成形速度快，支撐結構自動的包含在層面制造中，低的內(nèi)應力和扭曲，同一物體中可包含多種材料和顏色。缺點：能量高，對內(nèi)部空腔中的支撐物需要清理，材料利用率低，廢料剝離困難，可能發(fā)生翹曲 FDM優(yōu)點：成形速度快，材料利用率高，能量低，物體中可包含多種材料和顏色。缺點：表面光潔度低，粗糙。選用材料僅限于低熔點的材料。

12.主要快速成形系統(tǒng)選用原則：A：成形件的用途（a檢查并核實形狀、尺寸用的樣品b性能考核用的樣品c模具d小批量和特殊復雜零件的直接生產(chǎn)e新材料的研究）B：成形件的形狀C：成形件的尺寸大小D成本（a設備購置成本b設備運行成本c人工成本）E技術服務（a保修期b軟件的升級換代c技術研發(fā)力量）F用戶環(huán)境

13.快速成形的全處理主要包括：CAD三維模型的構建、CAD三維模型STL格式化以及三維模型的切片處理等

14.在快速成型的前處理階段為什么要把三維模型轉化為STL文件格式？STL格式文件的規(guī)則和常見錯誤有哪些？ 由于產(chǎn)品上有一些不規(guī)則的自由曲面，為方便的獲得曲面每部分的坐標信息，加工前必須對其進行近似處理，此近似處理的三維模型文件即為STL格式文件

規(guī)則：a共頂點規(guī)則b取向規(guī)則c取值規(guī)則d合法實體規(guī)則 常見錯誤：a出現(xiàn)違反共頂點規(guī)則的三角形b出現(xiàn)違反取向規(guī)則的三角形c出現(xiàn)錯誤的裂縫或孔洞d三角形過多或過少e微小特征遺漏或出錯

分析SLS SLA FOM LOM 質量及精度的影響因素及解決措施

答

從快速成型三個過程討論

首先是前處理，四大成型工藝前處理工作基本相似，模型建立和切片。影響精度主要是切片，厚度越厚，疊加后工件側面的臺階缺陷越明顯，厚度越小，精度越高

SLA 1 樹脂收縮及原因

樹脂會發(fā)生收縮 導致零件成型過程中產(chǎn)生變形：翹曲

收縮原因;固化收縮和溫度變化的熱脹冷縮機器誤差

設備自身精度所帶來的誤差 加工參數(shù)設置誤差

激光功率 掃描速度 掃描間距設置誤差 FDM 1 設備精度誤差 由于設備自身有一定的加工范圍以及其加工精度，對最后加工工件有一定的誤差 2 成型過程的誤差a 不一致約束 由于相鄰兩層的輪廓有所不同 成型軌跡也不同 每層都要受到相鄰層的約束 導致內(nèi)應力 從而產(chǎn)生翹曲 b 成型功率控制不當 功率過大 會導致刮破前一層 同時會燒紙 機器壽命降低 過小 粘結不好c工藝參數(shù)不穩(wěn)定

會導致層與層制件或同層不同位置成型狀況的差異 從而導致翹曲 或度不均

SLS 主要是激光的參數(shù) 1 激光功率密度過大 掃描速度過小 則局部溫度過高 導致粉末氣化 燒結表面凹凸不平反之 則粉末燒結不充分甚至不能燒結 建立的制件強度低或者不能成行 2 激光束掃描間距與激光束半徑配合會影響激光燒結的質量

LOM 過程中誤差造成的缺陷 1 噴頭起停誤差 2 路間缺陷 解決方法 控制相鄰路間的粘結溫度使得接觸牢固 控制材料的橫向流動填補空洞

后處理影響精度主要有 人為修整帶來的缺陷 有支持結構的成型工藝在除去支付結構時對工件表面的破壞等

第三篇：快速成型技術及應用學習心得

《快速成型技術及應用》學習心得

對于本學期黃老師的《快速成型技術及應用》學習心得，主要從RP技術的應用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢、主要的RP成型工藝分析和RP技術在當代模具制造行業(yè)的應用三個方面進行說明：

一、RP技術的應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

快速成型（Rapid Prototyping）技術是由三維CAD模型直接驅動的快速制造任意復雜形狀三維實體的總稱。它集成了CAD 技術、數(shù)控技術、激光技術和材料技術等現(xiàn)代科技成果，是先進制造技術的重要組成部分。

目前，快速成型技術已在工業(yè)造型、機械制造、航空航天、軍事、建筑、影視、家電、輕工、醫(yī)學、考古、文化藝術、雕刻、首飾等領域都得到了廣泛應用。

RP技術雖然有其巨大的優(yōu)越性，但是也有它的局限性，由于可成型材料有限，零件精度低，表面粗糙度高，原型零件的物理性能較差，成型機的價格較高，運行制作的成本高等，所以在一定程度上成為該技術的推廣普及的瓶頸。從目前國內(nèi)外RP 技術的研究和應用狀況來看，快速成型技術的進一步研究和開發(fā)的方向主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）大力改善現(xiàn)行快速成型制作機的制作精度、可靠性和制作能力，提高生產(chǎn)效率，縮短制作周期。尤其是提高成型件的表面質量、力學和物理性能，為進一步進行模具加工和功能試驗提供平臺。

（2）開發(fā)性能更好的快速成型材料。材料的性能既要利于原型加工，又要具有較好的后續(xù)加工性能，還要滿足對強度和剛度等不同的要求。

（3）提高RP 系統(tǒng)的加工速度和開拓并行制造的工藝方法。目前即使是最快的快速成型機也難以完成象注塑和壓鑄成型的快速大批量生產(chǎn)。

（4）RPM 與CAD、CAM、CAPP、CAE 以及高精度自動測量、逆向工程的集成一體化。該項技術可以大大提高新產(chǎn)品的第一次投入市場就十分成功的可能性，也可以快速實現(xiàn)反求工程。

（5）研制新的快速成型方法和工藝。除了目前SLA、LOM、SLS、FDM 外，直接金屬成型工藝將是以后的發(fā)展焦點。

二、幾種常見RP工藝

1、FDM，絲狀材料選擇性熔覆（Fused Deposition Modeling）快速原型工藝是一種不依靠激光作為成型能源、而將各種絲材（如工程塑料ABS、聚碳酸酯PC等）加熱熔化進而堆積成型方法，簡稱FDM。

2、SLA，光敏樹脂選擇性固化是采用立體雕刻（Stereolithography）原理的一種工藝，簡稱SLA，是最早出現(xiàn)的一種快速成型技術。

3、SLS，粉末材料選擇性燒結（Selected Laser Sintering）是一種快速原型工藝，簡稱SLS。粉末材料選擇性燒結采用二氧化碳激光器對粉末材料（塑料粉等與粘結劑的混合粉）進行選擇性燒結，是一種由離散點一層層堆集成三維實體的快速成型方法。

4、LOM，箔材疊層實體制作（Laminated Object Manufacturing）快速原型技術是薄片材料疊加工藝，簡稱LOM。箔材疊層實體制作是根據(jù)三維CAD模型每個截面的輪廓線，在計算機控制下，發(fā)出控制激光切割系統(tǒng)的指令，使切割頭作X和Y方向的移動，最后疊加成型。

三、RP技術在模具制造中的應用

傳統(tǒng)的模具制造方法可分為兩種,一種是借助母模翻制模具,另一種就是用數(shù)控機床直接制造模具。在新產(chǎn)品開發(fā)過程中,減少模具制造所需成本和時間對縮短整個產(chǎn)品開發(fā)時間及降低成本是最有效的步驟,快速成型技術的一個飛躍就是進入模具制造領域,其潛力所在正是能降低模具制造成本并減少模具開發(fā)時間。將快速成型技術引入模具制造過程后的模具開發(fā)制造就是快速模具制造。

快速成型技術在模具制造領域的應用主要是用來制作模具設計制造過程中所用的母模,有時也用快速成型技術直接制造模具。因此可以將基于RP的快速模具制造分為兩類，即：直接制模法和間接制模法。（這里就不一一闡述了）

利用RP 技術發(fā)展快速模具制造技術還存在以下主要問題需要解決或者說需要進一步提高。

(1)表面質量如何滿足模具的要求,否則無法承受如注射成型這樣的高壓。分層制造法不可避免會產(chǎn)生臺階,斜面時更嚴重,后處理是目前通用的作法。

(2)尺寸精度如何滿足模具制造的要求,尤其是制造較大模具時,尺寸更不穩(wěn)定。

(3)用作母模時的強度,耐熱和耐腐蝕性,形狀和尺寸的時效問題。

(4)塑料或樹脂類模具的導熱性很差，導熱差雖然帶來了可用較低注射壓力的好處,但生產(chǎn)周期太長也必須考慮。

(5)多數(shù)所謂金屬模具都需要最后滲銅,這就造成這種金屬模具的使用溫度不可太高,可能超過500 ℃就不行了。

(6)使用壽命的進一步延長和使用成本的進一步降低。

(7)目前所能制造的模具的體積都很小,怎樣制造大型模具?

(8)受不可缺少的后處理工序的限制,目前還不能制造具有很小細節(jié)特征的模具,尤其是具有內(nèi)凹形狀的模具。

(9)目前快速成型方法所能成型的材料種類及其有限,需要開發(fā)新型材料。

第四篇：發(fā)言稿快速成型

怎樣寫好領導講話、工作報告、典型材料

拿起筆桿子是領導者的一種重要方法，能使你在寫材料的過程中提高你的邏輯思維能力、綜合分析能力、統(tǒng)籌安排能力、駕馭全局能力。因此，在走上領導崗位之前學習一下材料起草十分必要。這也就是為什么要開設這門課的原因。

干任何工作，都要有一個好的態(tài)度，比如在工作中、學習中、生活中，都要有一個好的態(tài)度。寫好領導講話、工作報告和典型材料同樣需要有一個好的態(tài)度。這比你努力工作和擁有知識更加重要。一句名言，態(tài)度決定一切。它與英文字母的分數(shù)巧合。態(tài)度（attitude,100分）>努力工作（hardwork,98分）>知識（knowledge,96分）。

一、怎樣寫好領導講話

（一）起草領導講話應掌握的要領

有的同志經(jīng)常說，“領導講話很難寫，特別是很難寫好，要想寫好，有什么竅門？”我的回答是：文無定法，沒有什么竅門可找，但確實也有規(guī)律可循，有可以掌握的要領。也就是古人講的“定體則無，大體則有”。

1、了解和掌握領導講話的類型

（1）為傳達上級領導機關會議精神時所召開會議上的講話。這種講話，一般來說是先傳達上頭精神，然后單位領導同志講話。中心內(nèi)容主要有三點：①對領導機關會議精神的理解程度，應從哪幾個方面把上級精神吃透。②把上級要求與本單位的情況結合起來，提要求，明政策，交方法。③把應注意一些什么問題交待清楚。抓住這三點，一個層次一個層次地寫，就可以寫的好些，起碼不會不著邊。

（2）在本單位召開的會議上的講話。主要有三種情況：①會議一開始就講話。②先學習文件或匯報工作，會議中間講話。③先交流經(jīng)驗，后講話。這三種會議講話的寫法是不同的。

第①種會議上的講話(會議一開始就講話)：一開始就可以分析形勢，部署工作。比如綜合性的工作安排，可以把前一段做了哪些工作，主要成績、經(jīng)驗是什么，還存在哪些問題，下一步要抓好哪些工作等講清楚。又比如作專題性的工作安排或部署一項新的工作，可以在一開場講清這項工作的意義、要求、方法等。

第②種會議上的講話(先學習文件或匯報工作，會議中間講話。)：要把會議上學習的成果和對工作分析的一些情況、問題寫進去，然后提工作的部署和意見。

第③種會議上的講話(先交流經(jīng)驗，后講話。)：一般要包括以下內(nèi)容。①交流會上交流了哪些情況和總結了什么經(jīng)驗。②存在什么問題需要解決。③提出任務、要求、作出工作部署。

（3）一些例行會議上的講話，如黨代會、職代會、團代會及其它一些代表會議，其主要內(nèi)容是總結工作，報告成績、經(jīng)驗和問題，并提出新設想，提請會議審議。

我們掌握了這些講話的類型，一旦接受了任務，就可以考慮應當寫哪些內(nèi)容，做到心中有數(shù)。

2、扣準主題列出綱

列提綱，要反復思考，精心琢磨，不僅有大框，還要有小框，每一小框寫幾層意思，哪層里邊講到什么樣的高度、深度、新意等，都要列出來?！案叨取保褐饕钦驹诶碚摰母叨群皖I導的高度。“深度”：主要是把為什么這樣做而不能那樣做，哪些是是、哪些是非都講明白?！靶乱狻保褐饕翘岢鲂碌膯栴}，確定新的觀念，運用新的語言，也就是一種“人人心中有、個個筆下無”的新知識、新概括、新見解。提綱應盡可能地詳細些，一方面是對自己的制約，防止跑題，下筆千言，離題萬里；另一方面也為征求各方面的意見提供了“毛坯”。如果不注意這些，有兩種可能要發(fā)生：（1）寫出來的提綱通不過。（2）寫出來的講話質量不高。

3、寫出本單位的特點來就是把上級精神以及部署的任務、措施、辦法等具體化。（例：基層單位報總結）

4、要把形勢和任務寫清楚

一些重要的會議講話，要講形勢、擺任務，因此在撰寫時要下功夫寫形勢和任務，不然講不清楚。講形勢：要結合本單位的實際情況作認真地分析。擺任務：根據(jù)上級會議精神，重點講怎么領會，怎么樣創(chuàng)造性地貫徹執(zhí)行，多講具體的要求和拿出一些帶有改革性的辦法來。

5、要廣泛征求意見，反復修改

如果時間充分，應當在寫初稿之前，帶著要解決的問題到找一些人座談，廣泛聽取各方面的意見。初稿形成后，打印出討論稿，征求意見，然后進行修改，以提高質量。文稿是改出來的。一個人想得再周到、再細致、再全面，也難免存有局限性，幾個人在一起議一議，互相啟發(fā)啟

發(fā)，開闊開闊思路，是非常必要的。特別是黨委文字材料，與其他文字材料相比，更講究思想性、全局性、嚴謹性和規(guī)范性，更強調(diào)高度、深度和新意，因而有其特殊的要求。黨委文字材料需要非常嚴謹，非常規(guī)范，必須經(jīng)過千錘百煉，做到爐火純青，多一字累贅，少一個字是缺陷。有人形象地說，城市建設一個字（拆），醫(yī)生大夫一個字（豁），文字材料一個字（改）。

（二）起草領導講話要摸準領導的意圖、掌握領導的風格

對起草講話來說，領導的意圖就是講話稿的主旨。起草者的全部任務就是要準確地領會、表達領導意圖，創(chuàng)造性地深化、拓展領導意圖。（干活不依東，累死白搭功。制度建設工作會上的講話）重點了解和掌握：領導者關于講話稿“寫什么”和“怎么寫”的想法和要求；領導者的思維習慣；領導者的工作方法和性格特征；領導者的語言風格。了解領導意圖不是一朝一夕、一蹴而就的事情，需要作長期不懈的努力，特別是要善于通過各種途徑去揣摩領導的意圖。那么，怎樣才能揣摩領導的意圖呢？我感覺，一要“跟蹤”。對領導在各種場合、不同時期的講話要多聽多記。比如盡可能地參加一些有領導同志參加的會議，及時摸清領導的思路，特別是領導者脫稿講的話要馬上記下來；比如在隨領導下基層調(diào)研時，對他的的即席講話，要認真地記錄，細心地揣摩。時間長了，通過點點滴滴的積累，連綴成篇?？偟闹v，就是要善于從領導零碎的、甚至是隨意流露的言談中發(fā)現(xiàn)大話題，不僅聽、記，還要用眼睛觀察，透過場景、表情、行動，挖掘言語背后的東西，使自己產(chǎn)生聯(lián)想，借題發(fā)揮，由此鋪開。二要“加工”。必須敢于和善于對領導的觀點進

行加工，經(jīng)過一番再創(chuàng)作的過程。怎么進行“加工”，通常的手法是：①“升華法”，合理地進行裁剪、裝飾；②鋪墊法，瞻前顧后，放在一定的語境之中(領導論有本事)。三要“交流”。要與領導者之間進行“雙向交流”，比如，通提綱。經(jīng)常交換觀點，平等討論問題，相互啟發(fā)，溝通感情，使彼此之間產(chǎn)生“共鳴”，也就是說要知道在不同的場合和會議上，領導想講哪幾個方面的問題，想講到什么程度，等等。歷史上沒有領會領導意圖的例子（田家英）。

領導的意圖摸準了，掌握領導講話的風格非常重要。至少要考慮兩個方面的一致：

1、講話稿的措詞語氣與領導的氣質風度相一致。每個人都有自己的氣質和風度。一篇好的講話文稿，不僅僅讓人感受到領導干部的思想深度，給人以啟發(fā)和教育，而且還要讓人感受到領導干部個人的氣質、風采和神韻，給人以美的享受。老一輩革命領袖在這方面樹立了榜樣。毛澤東同志的講話文稿氣勢恢宏、行云流水、文采飛揚，使人感受到宏大的氣魄和深厚的文化修養(yǎng)；鄧小平同志的講話文稿短小精悍，有的放矢，寓深刻哲理于樸實的敘迷之中，使人感受到務實的精神和果敢的作風。我們就是要把握好領導的這種氣質和風度，起草出不同風格的講話稿，才會收到好的效果。另外，不同層次的領導干部運用理論的高度、采用的角度各不相同。越是層次高的領導講話其理論性原則性越強，講情、說理、敘事的層次越高；而一個基層單位、一個部門的領導講話的基點和定位，除符合自己的身份外，關鍵還應放在知“上情”、明“下情”、抓“結合”上。即掌握上級組織、領導同志對涉及相關事物的講

話、要求；分析把握本單位、部門對同類事物的態(tài)度及現(xiàn)狀；結合自身特點，搞好組織、指揮、指導和協(xié)調(diào)工作，重點是搞好工作的貫徹執(zhí)行。（上層領導講道理，下層領導講情況。）

2、講話稿觀點的透明度及其表達角度應與領導人愛好相一致。有的闡明觀點喜歡單刀直入，開門見山，一針見血（鄧小平）；有的喜歡旁敲側擊，拐彎抹角，讓人尋味（毛澤東），等等。所以我們在起草領導講話時應根據(jù)其性格愛好確定觀點的透明度和表達形式，盡量接近領導人的性格特點。比如說，喜歡“一句一個意思”，就要注意多用單句、短句，做到短促有力，簡潔明快。有的喜歡邏輯推理，就要適當選用長句、復句，增加修飾成分，來表達復雜的道理。這里有幾個小故事，反映了表達方式的不同所帶來的不同結果。（揭被擄琢的故事；彈盡糧絕電報的故事；屢敗屢戰(zhàn)的故事；說實話挨打的故事；）。

作為起草講話的人員，要做到以上兩個方面的一致，自身必須具備三個方面的素質：

1、廣博的知識結構。這是寫好不同對象、不同內(nèi)容的講話稿的關鍵。

2、細致地心理分析。要多學點領導心理學，在起草之前，對領導的氣質、風度、性格愛好、知識、口才進行全面的心理分析。

3、自覺地主體轉移。起草之前應該有一個主體轉移的過程，也就是起草者要進入領導的角色，當好領導的“外腦”，替領導想問題、提建議、出點子。做到“身價不能高人一頭，見解卻要高人一籌”。高調(diào)做事，低調(diào)做人。（“拿起筆來老子天下第一，放下筆來老老實實做人”）-

在這里我著重講一下自覺地主體轉移問題。為了起草好領導講話稿，在起草講話時要自覺地把自己擺到領導人的位置，從領導的角度去分析和確立“該講什么，不該講什么”、“該怎樣講，不該怎樣講”。形象地說法是“關起門來當領導”，其實質就是模擬領導。模擬的越逼真，就越能對上領導的“口味”。俗話說“臺上一分鐘，臺下十年功”。要在寫作時“演好角色”，平常就得“進入角色”。有句話叫“不在其位、不謀其政”，但承擔為領導起草講話稿的同志，要“不在其位，學謀其政”。要自覺地養(yǎng)成“踱方步”、想大事的習慣。凡領導了解的大事都應當了解，領導考慮的重要問題都應當考慮，尤其要把注意力放在對全局工作的了解和考慮上。但是，無論在平時也好，在起草過程中也好，起草人都要自覺地擺正自己的位置，正確處理“參謀”與“參與”、“獻策”與“決策”、“辦事”與“主事”的關系，切記“越位”“犯規(guī)”。要始終牢記是為領導“代言”，“立言”的是領導，講什么、怎樣講，最終只能以領導拍板決定。這就要求準確地把握好度，一不能自作聰明，以自己的主觀想象代替領導的意見；二不能自以為是，當自己的建議被領導否決以后，仍然固執(zhí)已見，甚至發(fā)牢騷，講怪話，這都是不行的，也是不對的。我平時起草領導講話時，有一個習慣，就是十分地注意做到“邊講邊寫”，而不是“邊寫邊講”。

第五篇：快速成型技術課程感想 蘇飛

快速成型技術課程感想

三維打印機是快速成型的一種工藝，采用層層堆積的方式分層制作出三維模型，其運行過程類似于傳統(tǒng)打印機，只不過傳統(tǒng)打印機是把墨水打印到紙質上形成二維的平面圖紙，而三維打印機是把液態(tài)光敏樹脂材料、熔融的塑料絲、石膏粉等材料通過噴射粘結劑或擠出等方式實現(xiàn)層層堆積疊加形成三維實體。這一學期，劉老師為我們開了快速成型課程。剛開始，同學們并不清楚什么是快速成型，在后來的學習中，我們逐漸了解到快速成型是近年來發(fā)展起來的一種先進制造技術。快速成形技術20世紀80年代起源于美國，很快發(fā)展到日本和歐洲，是近年來制造技術領域的一次重大突破?？焖俪尚问且环N基于離散堆積成形思想的數(shù)字化成形技術；是CAD、數(shù)控技術、激光技術以及材料科學與工程的技術集成。它可以自動、快速地將設計思想物化為具有一定結構和功能的原型或直接制造零部件，從而可對產(chǎn)品設計進行快速評價、修改，以響應市場需求，提高企業(yè)的競爭能力。

幾節(jié)課過后，老師給我們布置了作業(yè)，讓我們分組討論方案然后用犀牛建模，最后用三維打印機打印出來。我們組的構想是一款新穎的眼鏡，想法是由姜飛提出的，我們都非常支持這一想法，所以就這一方案進行了許多的改善。最終方案確定，拿給老師看，成功通過，我們都非常興奮。下一步就是犀牛建模了，眼鏡草圖畫起來很容易但是用犀牛建模就不簡單了，一些拐角部分的曲面很難一次性的建模成功。我們都很焦急，擔心完不成這個作業(yè)，最后姜飛提出可以把眼鏡分成幾個部分來分開建模來降低難度。很好的方法，我們將眼鏡劈成三個部分，主體部分和眼架部分。這樣一分開之后，思路也清晰了，避免了很多誤區(qū)?？朔吮姸嗬щy之后，終于把把眼鏡建模完成。一切準備就緒后去工程訓練中心打印，不過打印機的速度真的不敢恭維，等了幾個小時才將眼鏡打印出來，而且中間還出了一些問題。不過慶幸的是最終成功的把眼鏡打印了出來。付出終有回報，這么一段時間的努力終于獲得了收貨。雖然最終打印出來的眼鏡仍然有一些問題，但是這畢竟是第一次用三維打印機將自己心中的想法形象的表達出來，心中的喜悅之情于言表。也正是這一次作業(yè)，同學們切身感覺到了三維打印這一技術的便利性，低成本，高效率的吧心中的想法變成現(xiàn)實。

雖然這一次的快速成型課程很快就結束了，但是它帶我們的確很多很多，科學技術是第一生產(chǎn)力，憧憬著未來能打印世界打印未來。