RPM技術(shù)的工藝裝備、材料及軟件
國外RPM技術(shù)的研究和應(yīng)用主要集中在美國、歐洲和日本。從技術(shù)、材料、應(yīng)用和基礎(chǔ)設(shè)施等方面比較來看,總的情況是美國領(lǐng)先于歐洲和日本,歐洲和日本平分秋色。
目前世界上已有200多家機(jī)構(gòu)開展了RPM的研究,能夠商品化生產(chǎn)RPM設(shè)備的主要有美國3D systems、Helisys、DTM Corp、日本C-MET、D-MEC、德國EOS、以色列Cubital,據(jù)統(tǒng)計(jì)到1988年全世界已有4300余臺RPM成形設(shè)備。
1. RPM工藝設(shè)備
目前RPM的工藝裝備發(fā)展速度很快,前述五種RPM技術(shù)都已由許多公司開發(fā)了自己的裝備如表1所示。
美國主要的RPM生產(chǎn)商有6家,即3D systemes、Helisys、DTM、Stratasys、Sanders Prototype和Soligen。日本有6家,即CMET、D-MEC、Teijin Seiki、Kira Corp、Mitsui Zosen和Denken Enginerring。歐洲有3家,即EOS、Cubital和F&S。
表 1 國外RPM的商品化工藝設(shè)備
工藝方法 公司 設(shè)備 最大造型尺寸/mm 正常精度/mm
選擇性液體固化 3D SYSTEM SLA250/350/500 500×500×585 ±0.1
EOS SterEOS300/400/600 600×600×600
F&S LMS 500×500×584
CMET SOUP 1000×800×500
D-MEC SCS 1000×800×500
Teijin Seiki Mark 1000
Mitsui Zosen COLAMN
選擇性層片粘接 Helisys LOM1015/2030h 1200×750×550 ±0.1
Kira Corp KSC-50
Sparx Hot Plot
Singapore ZIPPY Ⅰ/Ⅱ
選擇粉末熔結(jié) DTM Sinterstation 2000,2500 380×340×440 ±0.2
EOS EOSINT250/350 320×300×400
擠壓成形 Stratasys FDM1650/2000/8000 457×457×609 ±0.13
噴墨打印 Sanders Prototype MM-6PRO
Model Maker Ⅱ ±0.15
3D SYSTEM Actua2100 500×500×585
Stratasys Genisys
Soligen DSPC300G
2. RPM成形材料
成形材料是RPM技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它影響原型的成形速度、精度和物理、化學(xué)性能,直接影響到原型的二次應(yīng)用和用戶對成形工藝設(shè)備的選擇。國外新工藝的出現(xiàn)往往與新材料的應(yīng)用有關(guān)。RPM現(xiàn)在所應(yīng)用的成形材料已經(jīng)較為豐富,見表2。
表 2 RPM材料的應(yīng)用類型
材料形態(tài) 液態(tài) 固態(tài)粉末 固態(tài)片材 固態(tài)絲材
非金屬 金屬
具體材料 光固化樹脂 蠟粉、尼龍粉、覆膜陶瓷粉等 鋼粉、覆膜鋼粉等 覆膜紙、覆膜塑料、
覆膜陶瓷箔、覆膜金屬箔等 蠟絲、ABS絲等
3. RPM用軟件的開發(fā)
軟件是RPM系統(tǒng)的靈魂。其中作為CAD到RP接口的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和處理軟件是其關(guān)鍵之一。
各大RPM系統(tǒng)生產(chǎn)商一般都開發(fā)自己的數(shù)據(jù)變換接口軟件,如3D SYSTEM公司的ACES、QuickCast、Helisys、cubital的SoliderDFE,Sanders Prototype的ProtBuild和ProtoSupport等。