擁有快速原型技術(shù),提高中國工業(yè)生產(chǎn)率
(作者未知) 2009/10/6
計算機數(shù)控加工(CNC)轉(zhuǎn)型到快速原型技術(shù)(RP)
1994年歐洲的產(chǎn)品設計工業(yè)首辦制作仍以CNC加工為主流,到了1995年,SLA(Stereolithography)的應用在一年得以普及,CNC首辦應用從此被SLA取代。
Mr. Gordon Styles, 生于英國,歐洲RP工業(yè)革命先驅(qū),從事首辦行業(yè)十多年,曾親身經(jīng)歷歐洲SLA顛覆CNC王朝的風云巨變。當時以制作一套電動工具為例,用CNC制作的ABS模型需時為16周,價錢為225,000RMB;而在94年初,用SLA制作同樣的首板,價錢大大降低至約40,000RMB左右,所需時間亦只須2天,雖然材料方面CNC較為優(yōu)勝,但在市場競爭激烈環(huán)境下,時間及成本已是至關(guān)重要。如今在歐洲用SLA制作這樣一套首只需10,000RMB,而在中國,同樣首板的時價是:SLA和CNC都是4,000RMB。既然RP快而不貴,為何中國的CNC加工仍然統(tǒng)治著原型的王朝呢?
CNC首辦是真材實料?
CNC加工唯一的好處是能夠以真實注塑材料塊來加工。例如︰ABS、尼龍、亞加力等,它可以讓你驗證注塑時用的材料是否能達到產(chǎn)品的功能要求,但CNC加工亦有其缺點如︰于加工時,因材料板有其厚度限制,形狀上的復雜程度,亦帶來加工的限制,而往往需要拆件再重新黏合,這樣會影響功能及外觀,也會增加工時及在制作時帶來的諸多不便。
如此看來CNC加工只是使用了真實材料,而不是真實產(chǎn)品,唯一能做到“真實產(chǎn)品”特性的方法就是注塑,中國不乏模具師傅,但是能將注塑工藝運用首板并做得好的卻不多見。
快速原型技術(shù)快速發(fā)展
快速原型技術(shù)的發(fā)展,以SLA及SLS為主,兩種技術(shù)的成熟程度,足以領導整個RP界。近幾年間兩者亦有很大的改進,美國3D System公司引進了新技術(shù)層面,稱為“PRO”—升級版。
燒結(jié) (SLS) 過程
1. 輸入3D STL檔案到SLS系統(tǒng) 2. 物件被分層 3. 物件的每一層被C02激光掃描及燒結(jié) 4. 新的層塊會連接上一層塊。這個步驟重復直至整件物件制造完成。
燒結(jié)站升級版(Sinterstation Pro)
燒結(jié)站已發(fā)展成燒結(jié)工廠。以往SLS有著繁復工序︰預熱時間、冷卻時間、溫度控制、物料再生及氮氣注入等,這些工序必須續(xù)步完成;升級版將有關(guān)程序簡化,并能同步處理,從而節(jié)省不少時間。
Viper升級版
Viper升級版是SLA一大躍進,其大型工作平臺達650 x 750mm x 750mm / 1500mm可制作較大型模型,而新增雙料桶的工能可自動轉(zhuǎn)換,于同一時間,一邊加料,另一邊燒結(jié),大大提高了生產(chǎn)的效率。
上乘的樹脂料
DSM Somos ,是目前最優(yōu)質(zhì)及普遍使用的SLA材料,在全球及中國受到廣泛使用,新出品的材料有高透明料,尼龍、ABS、軟膠、防火等不同特性的像真材料。亦提供陶瓷料作小至中批量模具制作,高密度聚乙烯料作抗高溫及抗撞擊應用的材料。DSM Somos 還為中國的潮濕地區(qū)專門開發(fā)了一種防潮的樹脂,以往的樹脂由于吸潮而很容易變軟。
真正的首辦模型
SLA的最大優(yōu)點是能夠真實而完整地反映出設計者的計算機圖檔中所表達的設計概念,它是根據(jù)你的三維圖檔全自動掃描成型,可謂原型再現(xiàn),公差只有0.1mm,甚至做連接器這樣的精密件也毫無問題。另一個優(yōu)點是不用手工制作,很少人為誤差,在作者使用SLA的12年經(jīng)驗里,SLA制作出來的模型要么完美無缺,要么錯得一塌糊涂,所幸的是出錯的情況極為罕見。而CNC加工出錯的情況卻是很常見的。
RP的成型速度相當快
RP技術(shù)的最大好處是速度快,對于世界上大部分地區(qū),一般的交貨時間為24小時到72小時之間。以比利時的’Materialise’公司為例,他們的口號是“次日達”(緊隨聯(lián)邦快遞之后),只要你上午下單,他們會確保你第二天收到貨。
復模
在所有有關(guān)RP的服務當中,復模是唯一的一項中國落后于其它發(fā)達國家較多的。目前大部分的復模公司產(chǎn)品很差,卻收費奇高。咎其原因,主要是效率低以及對工藝缺乏認識。
真空注型有著很大的優(yōu)點
運用聚亞安脂真空澆注到RTV模具的成型技術(shù)很可能是RP技術(shù)發(fā)展中最為重要的一環(huán)。今天,我們已經(jīng)實現(xiàn)使用SLA快速模型制作RTV硅膠模具,并生產(chǎn)出非常美觀的產(chǎn)品模型,這些模型自帶顏色和火花紋,并且材質(zhì)特性可做到與各種主要塑料性能相似。
Axson是中國VC樹脂的主要供應商,他們提供類ABS、PC、PMMA、高密度PE、像膠以及(未完,下一頁)
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