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快速原型技术是通过三维计算机辅助设计数据,快速制作零件和组装体的一类技术的总称。快速原型也称为实体自由成型制造,计算机自动制造和分层实体制造。快速原型广泛应用于视觉展示领域。此外,快速原型也用于测试领域,例如在风洞试验中的翼型。快速原型技术可以用来制作模具中所用到的型芯,如硅橡胶模具和熔模铸造中。在一些案例中,快速原型零件还可以充当最终的零件,但是通常说来,快速原型材料都不够结实或者原型精度欠缺。当原型材料合适时,即使是非常复杂的零件(包括嵌套零件)都能被制作出来,这有赖于快速原型技术的特性。
为什么要使用快速原型技术?
因为快速原型技术
可以有效提高沟通效率;
可以减少开发时间;
可以减少高昂的错误几率;
可以将持续的工程改变最小化;
可以通过在设计阶段就添加必要特征,减少冗余部分来延长产品的生命周期。
快速原型技术通过在产品雏形阶段进行修正从而减少开发时间。在产品设计过程给工程、制造、市场和采购等相关人员展示原型,可以修正错误,使改变发生在费用还不算高昂的阶段。制造业的这种趋势不断强调以下方面:
增加产品种类
增加产品复杂度
减少产品衰退期
减少交货期
在并行工程环境下,快速原型可以实现更好的沟通从而改善产品开发。
快速原型方法论
针对目前所有的快速原型技术的基本方法论可以总结如下:
1. 构建一个三维模型,之后转换到STL格式。解析度应设为最小台阶纹。
2. 快速原型设备通过创建模型分层来处理STL文件。
3. 制作完物理原型的第一层后,模型就降低一个层高以便加工下一层,如此循环往复直到整个模型完成。
4. 模型去除支撑结构后,表面进行打磨和清洁。
快速原型技术的应用
航空航天、汽车、消费电子、国防、教育、高科技电子、工业设备、生命科学、医疗卫生、塑料、玩具、工艺品等领域。
示例1:机械工程设计开发 |
示例2:消费品设计开发 |
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示例3:塑料玩具设计开发 |
示例4:电子产品设计开发 |
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示例5:医学与术前模型 |
示例6:工艺品设计和考古修复 |
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示例7:通过快速蜡模和熔模铸造制作不锈钢铸件 |
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