低碳钢机器人电弧添加制造RWAAM成型试验研究(2)
1.2 技术简介快速成型技术（简称为 RP 技术）是一种基于堆积成型思想的数字化成型技术，它是利用离散/堆积原理（如凝固、胶装、焊接、烧结、聚合、其他化学反应或者物理反应）来制造零件的[1，2]。快速成型技术在割接工作者的努力下，获得了很大的发展，理论研究愈加成熟，生产方式也越来越多，目前来讲，比较受认可的有以下几种：立体光固化技术（SLA） 、丝状材料选择性融敷技术 （FDM） 、 粉末材料选择性烧结技术 （SLS） 、 薄性材料选择性切割技术 （LOM） 、三文打印机技术（TDP）等[3]。以下做简要介绍：
1、立体光固化（SLA） ，又被称为立体光刻。SlA 工艺是基于液态光敏树脂材料在特定波长和强度的紫外线光照射下迅速发生聚合反应，从而使材料从液态转为固态的过程[13]。
2、薄性材料选择性切割技术（LOM）也叫分层实体制造技术是通过对薄形材料（如纸，板等）进行激光切割与粘合的方式来形成零件的。又称为叠层实体制造[4]。3、粉末材料选择性烧结技术（SLS）也成为选择性激光烧结与 SLA 工艺在材料、激光器和材料进给方式上有很大的区别，在 SLS 中，激光束选择性的把可融化金属粉末与非金属粉末（如石蜡、塑料、树脂砂、尼龙等）一层层的扫描加热，使其融化病烧结成型，当一层完成后，工作台下降一定高度再继续下一层的操作，最后形成实体[5]。4、熔覆沉积成型（FDM）也成为丝状材料选择性融敷，加热喷头在计算机的控制下做 XY 方向的运动，把丝状材料（如塑料丝、石蜡丝等）由供丝机送到喷头，经过加热融化然后选择性的涂覆在工作台面上，快速冷却形成一层层的界面轮廓，最终快速成型[6]。目前来说，工艺选择比较多，但都有难以消除的先天不足，比如精度问题，大多数的成型方法来说，他们的加工精度都不很乐观，一般在 0.1mm 数量级层面，对于一些高精度要求的工作场合，远远达不到要求，只适合做一些简单的模型，比如铸件模型。但是这几种工艺方法之间也会是各有各所长，在不同的工作要求条件下，要根据具体情况做选择[7]。一般来说，工艺和设备两个方面是快速成型精度产生误差的主要来源[8]。1.3 应用领域该项技术的应用范围很大，在一些小规模测试，短期应急设备，快速制造、磨具等，甚至将来的规模生产，快速成型技术都有其用武之地[15]。具体来说有以下几个领域：1、模型设计制造，这也是该技术应用最多的领域，设计者先用CAD软件设计出三文零件，再利用快速成型机器吧模型变成实际工件。但是实际操作中，外形，成型尺寸误差，路径的选择都对结果有影响，直接或者间接的改变了模型的最终性能。所以在这个领域，对工作人员的素质要求还是比较高的。2、小批量零件制造，出于减少成本，提高效率，缩短设计到应用的周期等诸多因素的考虑，快速成型的特点尤为适合此类相关领域。
3、快速模具的设计开发[16]，这同样是一个重要的应用领域，仍然发挥它快速高效的特点，让新型产品，更多思路的试验，验证比较提供了更加便捷的手段，不必再等很长的生产时间，从而提高效率，让设计者的思路紧凑，为新产品的设计开发提供更便捷的条件，同时也能让普通工作者有了创新意识，一个头脑风暴的机会。4、快速铸造，相比较之前几个方面，这项应用旨在应对复杂模型，当模具设计制造不方便时，直接制造成型，往往是最直接最高效的方式，也许和传统的模具铸造有着些许不足，但是他也有自己独有不可替代的优点，这是十分重要的应用领域。总之，快速成型技术的应用领域很广， 在很多行业很多方面都展现了他强大的吸引力和独有的先进特性[10]，对于快速成型技术的探究和研发很有必要。这项技术在一些发达国家已经有了很长时间的发展运用，有新闻标明，在大型的海面舰艇或者航空母舰上都有类似功能的机械设备，甚至在预警机或者其他大型飞机的上面也有了实际应用[9]，据了解，在这些大型装备在有了损坏零件之后，不需要再到原厂找配件就可能回复正常功能，可以利用快速成型设别随时随地的进行新零件的生产甚至升级，这种灵活的应变回复能力，在战场上的意义不言自明，仿佛那些大型武器有了自动恢复的能力，仿佛科幻片的超前科技一样，机体受损，过不了多久，就有新的零部件替换掉坏的部分，重生一般。当然这些也只有在一些大型装备上才有可能列装，毕竟整个系统的体积和文护等方面的工作还是很繁重的[14]，不仅需要一系列的人员配给，更需要合适的平台，合理的与实际需要相结合。