快速原型制作:从晦涩难懂的技术到主流服务
快速原型制作:从不起眼的技术到主流服务
不是那个 很久以前,两者 快速原型制作和快速制造 看起来像科幻小说的术语。如今,它们都得到了高度利用,并提供了一种以快速且具有成本效益的方式生产零件的标准方法。
从 3D 打印机到激光微细加工机,快速成型已经呈现出许多主流形式。导致这项技术的数学概念是由 Herb Voelker 教授提出的,他在 1970 年代进行了计算机科学和实体建模研究,并在 1980 年代研究了机床和数值计算机编程。 Carl Deckard 在 1990 年代将这些原理应用于制造技术、选择性激光烧结。由此,开启了通往 3D 打印、激光微细加工和快速产品原型制作的技术演进之路。
直到最近,这些概念对公众来说还是陌生的。今天,简单的 3D 打印机可以在消费者商店买到。巴拉克·奥巴马总统在 2013 年的国情咨文中宣布了快速原型机的能力、革命性潜力和可用性。该技术不再晦涩难懂。现在存在几种技术,包括立体光刻、CNC 加工、注塑成型、钣金成型以及铝和塑料挤压等等。
当今的许多流程都涉及 3D 计算机辅助设计 (CAD) 模型。这通常被转换成立体光刻模型并以数字方式切割成横截面。详细的几何图形用于分析这些层并将数据转换为形成物理对象的机械动作。
快速原型设计使公司能够快速开发和测试产品的初始迭代。然而,这个概念并不局限于原型。由于选择性激光烧结等高度精确的技术,许多最终用途产品也采用这种方式制造。高速飞秒激光器正在增强微加工和微细加工工具。这些可以加热非常小的区域(小至 1 微米),并且不会改变其周围的任何区域。复杂的同步光学和运动控制系统以及专用软件进一步帮助实现了超高精度。
烧蚀激光微加工等技术已经非常成熟,适合主流工业生产。快速制造被用于制造燃料喷射器喷嘴和其他汽车零件,以及用于消费电子产品的 OLED。微制造也发生在三个方面。增材微制造允许设计人员逐层构建微结构,而无需从固体物体上去除材料。因此,更有效地使用材料是可能的,电子、生物医学和装饰结构制造商正在受益。微机电系统的生产速度也越来越快。
因此,快速原型制作和制造是当今技术快节奏世界的主流。制造商可以轻松获得高效、高效和具有竞争力的工具。就在几十年前,专家们的工作开始导致当今许多行业使用的简化产品原型制作流程。
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