快速原型技术有哪些优点?

栏目:古籍资讯发布:2023-10-13浏览:3收藏

快速原型技术有哪些优点?,第1张

快速成型技术的特点:

1、制造原型所用的材料不限,各种金属和非金属材料均可使用;

2、原型的复制性、互换性高;

3、制造工艺与制造原型的几何形状无关,在加工复杂曲面时更显优越;

4、加工周期短,成本低,成本与产品复杂程度无关,一般制造费用降低50%,加工周期节约70%以上;

5、高度技术集成,可实现了设计制造一体化。

快速成型技术又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing,简称RPM)技术,诞生于20世纪80年代后期,是基于材料堆积法的一种高新制造技术,被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。即,快速成形技术就是利用三维CAD的数据,通过快速成型机,将一层层的材料堆积成实体原型。

基本原理:

快速成形技术是在计算机控制下,基于离散、堆积的原理采用不同方法堆积材料,最终完成零件的成形与制造的技术。

1、从成形角度看,零件可视为“点”或“面”的叠加。从CAD电子模型中离散得到“点”或“面”的几何信息,再与成形工艺参数信息结合,控制材料有规律、精确地由点到面,由面到体地堆积零件。

2、从制造角度看,它根据CAD造型生成零件三维几何信息,控制多维系统,通过激光束或其他方法将材料逐层堆积而形成原型或零件。

应用:

1、在新产品造型设计过程中的应用快速成形技术为工业产品的设计开发人员建立了一种崭新的产品开发模式。运用RPM技术能够快速、直接、精确地将设计思想转化为具有一定功能的实物模型(样件),这不仅缩短了开发周期,而且降低了开发费用,也使企业在激烈的市场竞争中占有先机。

2、在机械制造领域的应用由于RPM技术自身的特点,使得其在机械制造领域内,获得广泛的应用,多用于制造单件、小批量金属零件的制造。有些特殊复杂制件,由于只需单件生产,或少于50件的小批量,一般均可用RPM技术直接进行成型,成本低,周期短。

3、快速模具制造传统的模具生产时间长,成本高。将快速成型技术与传统的模具制造技术相结合,可以大大缩短模具制造的开发周期,提高生产率,是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径。快速成形技术在模具制造方面的应用可分为直接制模和间接制模两种,直接制模是指采用RPM技术直接堆积制造出模具,间接制模是先制出快速成型零件,再由零件复制得到所需要的模具。

4、在医学领域的应用近几年来,人们对RPM技术在医学领域的应用研究较多。以医学影像数据为基础,利用RPM技术制作人体器官模型,对外科手术有极大的应用价值。

5、在文化艺术领域的应用在文化艺术领域,快速成形制造技术多用于艺术创作、文物复制、数字雕塑等。

6、在航空航天技术领域的应用在航空航天领域中,空气动力学地面模拟实验(即风洞实验)是设计性能先进的天地往返系统(即航天飞机)所必不可少的重要环节。该实验中所用的模型形状复杂、精度要求高、又具有流线型特性,采用RPM技术,根据CAD模型,由RPM设备自动完成实体模型,能够很好的保证模型质量。

7、在家电行业的应用目前,快速成形系统在国内的家电行业上得到了很大程度的普及与应用,使许多家电企业走在了国内前列。快速成形技术的应用很广泛,可以相信,随着快速成形制造技术的不断成熟和完善,它将会在越来越多的领域得到推广和应用。

发展方向:

从目前RPM技术的研究和应用现状来看,快速成型技术的进一步研究和开发工作主要有以下几个方面:

1、开发性能好的快速成型材料,如成本低、易成形、变形小、强度高、耐久及无污染的成形材料。

2、提高RPM系统的加工速度和开拓并行制造的工艺方法。

3、改善快速成形系统的可靠性,提高其生产率和制作大件能力,优化设备结构,尤其是提高成形件的精度、表面质量、力学和物理性能,为进一步进行模具加工和功能实验提供基础。

4、开发快速成形的高性能RPM软件。提高数据处理速度和精度,研究开发利用CAD原始数据直接切片的方法,减少由STL格式转换和切片处理过程所产生精度损失。

5、开发新的成形能源。

6、快速成形方法和工艺的改进和创新。直接金属成形技术将会成为今后研究与应用的又—个热点。

7、进行快速成形技术与CAD、CAE、RT、CAPP、CAM以及高精度自动测量、逆向工程的集成研究。

8、提高网络化服务的研究力度,实现远程控制。

古代中国科学技术的发展特点

①古代中国独自创造了举世瞩目的科学技术成就,中国古代科学技术的成就在首创性、历史连续性、全面多样性上都是举世瞩目的

②我国古代科学技术的发展,特别是科学思想的发展,既有连续性,又显示出阶段性高潮的特点

③经验性、描述性、实用性与本土化是我国古代科学技术的一个突出特点

④与农业关系密切的学科更多地得到发展是我国古代科学技术的又一特征

⑤官办为主是中国古代科技发展史上的另一特点

⑥适合封建政治观念需要的科学文化在封建社会的框架内得以延续。

⑦整体观,与西方科学注重分析不同,中国传统科技重整合,重从整体上把握事物,重事物的结构、功能和联系

⑧古代中国形成了独特的实用科学体系

⑨古代中国形成了大一统的技术结构

⑩中国古代的科学技术的发展有其显著的优点,也存在着明显的不足,这也决定了它未来的发展趋势

提取的典型技术特征如下:

1、数据分析和大数据处理

在当今数字化时代,数据分析和大数据处理技术成为了许多行业的重要组成部分。

通过使用各种数据分析工具和技术,企业和组织可以从庞大的数据集中提取有价值的信息和洞察力,用于决策制定、市场分析、客户行为预测等方面。典型的技术特征包括数据挖掘、机器学习、人工智能等。

2、云计算和虚拟化技术

云计算和虚拟化技术使得计算资源和服务能够以弹性和灵活的方式交付给用户。通过使用云计算和虚拟化技术,企业和个人可以根据需要快速获得计算能力和存储资源,而无需投资大量的硬件设备和基础设施。这种技术特征可以提供高度可扩展性、灵活性和成本效益。

3、人机交互和用户体验

人机交互和用户体验技术致力于改进人与计算机之间的交互方式,使得用户能够更加方便、快捷地使用计算机和相关设备。

通过使用典型的技术特征,如自然语言处理、语音识别、人脸识别等,人机交互和用户体验得到了显著的改进。这些技术特征在手机应用、智能家居、虚拟现实等领域得到广泛应用。

4、物联网和传感器技术

物联网和传感器技术使得各种设备和物体能够实现互联互通,形成庞大的网络和生态系统。通过使用物联网和传感器技术,人们可以监测和控制各种物理设备和环境参数,实现智能化、自动化的应用。典型的技术特征包括无线传感器网络、RFID技术、嵌入式系统等。

5、区块链和加密技术

作为分布式账本技术,区块链技术具有去中心化、透明、安全等特点。通过使用加密技术,区块链可以确保数据的完整性和安全性,同时还可以实现智能合约等功能。这些典型的技术特征使得区块链能够在金融、供应链管理、物联网等领域中发挥重要作用。

6、智能制造和机器人技术

智能制造和机器人技术正在推动传统制造业的转型和升级。通过使用典型的技术特征,如自动化控制、人工智能、传感器技术等,企业可以实现生产过程的智能化和自动化,提高生产效率和产品质量。机器人技术的应用还扩展到了医疗、农业、服务等领域。

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