◆轻工业:各种产品的设计、验证、装配,市场宣传,玩具、鞋类模具的快速制造。
◆医疗:医疗器械的设计、试产、试用,CT扫描信息的实物化,手术模拟,人体骨关节的配制。
◆国防:各种武器零部件的设计、装配、试制,特殊零件的直接制作,遥感信息的模型制作。
总之,快速成型技术的发展是近20年来制造领域的突破性进展,它不仅在制造原理上与传统方法迥然不同,更重要的是在目前产业策略以市场响应速度为第一的状况下,RP技术可以缩短产品开发周期,降低开发成本,提高企业的竞争力。下面通过一些事例,说明该项技术在产品开发过程中起的作用。
1.设计验证:用于新产品外观设计玲证和结构设计验证,找出设计缺陷,完善产品设计。在现代产品设计中,设计手段日趋先进,计算机辅助设计使得产品设计快捷、直观,但由于软件和硬件的局限,设计人员仍无法直观地评价所设计产品的效果和结构的合理性以及生产工艺的可行性。快速成型技术为设计人员迅速得到产品样品,直观评判产品提供了先进的技术手段。我公司为某摩托车生产厂新型250摩托车制作的覆盖件样件,包括油箱、前后挡板、车座和侧盖等共13件。采用AFS成型技术,仅用12天就完成了全部制作。设计人员将样件装在车体上,经过认真评价和反复比较,对产品的外观做了重新修改,达到了理想状态。这一验证过程,使设计更趋完美,避免了盲目投产造成的浪费。
2.装配验证:制出样品实件,进行装配实验。天津某公司委托我方加工传真机外壳及电话。用户不仅要进行外观评价,而且要将传真机的内部部件装入样件中,进行装配实验和结构评价。该公司首先选择传统加工方法,分块加工,手工粘结,仅加工一套电话听筒就耗资肆仟元,耗时20天。预计制作传真机样品需2个月,费用为2·5万元。我公司用快速成型技术,仅用15天就将该产品一套共六件交给委托方。用户在装配实验中发现了7处装配干涉和结构不合理处。将前后两种方法相比,传真机BABS塑料组装样件传统加工方法工序繁多,手工拼接费时、费力,材料浪费大、加工周期长。对复杂的结构和曲面,加工粗糙,尺寸精度低,制作的实物模型与设计模型之间不能建立一一对应的关系,因而在装配实验中很难检查出设计错误。而自动成型法,高度自动化,一次成型,周期短,精度高,与设计模型之间具有一一对应的关系,更适合样品组装件的生产和制造。
3.功能验证:我公司为某摩托车厂制作250型双缸摩托车汽缸头。这是一款新设计的发动机,用户需要10件样品进行发动机的模拟实验。该零件具有复杂的内部结构,传统机加工无法加工,只能呆用铸造成型。整个过程需经过开模、制芯、组模、浇铸、喷砂和机加等工序,与实际生产过程相同。其中仅开模一项就需三个月时间。这对于小批量的样品制作无论在时间上还是成木上都是难以接受的。我们采用选区激光烧结技术,以精铸熔模材料为成型材料,在快速成型机上仅用5天即加工出该零件的10件铸造熔模,再经熔模铸造工艺,10天后得到了铸造毛坯。经过必要的机加工,30天即完成了此款发动机的试制。
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