快速成型技术及应用

快速成型技术可以自动、直接、快速及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,是当今世界发展极为快速的先进制造技术.本文从原理、工艺过程以及实际应用等几个方面对快速成型技术进行了介绍.     

基于逆向工程与快速成型技术的产品设计

如今逆向工程技术与快速成型技术得到了快速发展,为产品设计提供了更广阔的平台,提高了产品设计的效率。本文以小龙人模型为例,阐述逆向工程技术与快速成型技术在产品设计中的应用。     

新型的制造技术—快速成型制造技术

快速成型制造技术是国际上新开发的一基高科技成果。它集成了现代数控技术，ＣＡＤ／ＣＡＭ技术，激光技术和新型的材料科学于一体，突破了传统的机械加工方法，不需要模具或工具，能快速，准确，方便地加工出开头复杂，精度高的零件。     

光固化法快速成型技术中的紫外光源

本文简要分析了快速成型技术中光固化法的成型机理，给出了固化深度，固化线宽公式，据此对可适用的紫外光源进行了分析和比较。指出应用大功率的紫外固体激光器和普通的远紫外汞氙灯将成为快速成型技术的发展趋势。     

一种新的用于选区激光熔化快速成型扫描路径的生成算法

在激光逐层熔化金属粉末的过程中，扫描器要做频繁的扫描运动，因此选择合理的激光扫描路径一直是此技术研究的重点问题。提出了一种称为“消隐”的扫描路径生成算法。首先依次生成每个轮廓的轮廓扫描线，由于轮廓形状可能为凸多边形也可能为凹多边形，所以在生成各轮廓的扫描线时要增加一些特殊处理操作。为了减少重复计算的次数，将截面的所有轮廓划分为一系列的单连通区域，将处理后的各轮廓的扫描线，以单连通区域为单位应用消隐法生成层扫描线。之后按照就近原则对各单连通区域内部扫描线的输出次序进行优化，即可得到分块的最终扫描线，可以直接用于加工。测试表明，此算法通用性强，生成扫描线的速度较快。     

微细金属粉末材料的激光快速微成型

快速成型技术(RP)是一种基于离散／堆积成型原理的新型数字化成型技术。采用激光熔化金属粉末材料直接制造金属零件是RP技术向RM(Rapid Manufacturing)发展的必然趋势，也是世界各国研究开发的热点。而利用微纳粉末金属材料进行微成型目前尚处于探索阶段。本文采用自行设计的激光精细烧结装置对粗、细粉末金属材料进行了对比烧结成形试验，分析了影响激光烧结微细金属粉末微成型的各种参数。结果表明，烧结金属细粉所需的功率远低于烧结粗粉所需的功率，成形精度好。通过对参数的优化，找到了最佳的成形工艺，成功制作出壁厚只有100μm左右的微小金属件。     

基于Magics的曲面构建与快速成型研究

本文基于Magics软件,结合具体的案例,就曲面构建方法和曲面的拼接质量影响因素进行了探讨,提出了较为完整的曲面逆向构建及快速成型的技术途径。     

新型的制造技术─—快速成型制造技术

快速成型制造技术是国际上新开发的一项高科技成果。它集成了现代数控技术、CAD／CAM技术、激光技术和新型材料科学于一体，突破了传统的机械加工方法，不需要模具或专用工具，能快速、准确、方便地加工出形状复杂、精度高的零件。文中介绍了目前国际上快速成型方法及应用方向，并较详细介绍了其中较成熟的快速光成型原理及相关技术。     

基于颅内出血CT图像层间轮廓线的线性插值算法

针对颅内出血CT图像的特点,在由图像处理技术识别出血块的基础上,本文提出并实现了在两张二值出血块图像之间依据轮廓线进行线性插值,从而得到断层图像的算法,并给出了实验结果.实验证明该算法效果好,速度快,可推广应用于其他二值图像的插值.     

基于RP技术的三维微细加工

介绍了快速成型技术及其研究方向，在研究微机电系统与微细加工技术的基础上，对比分析了一些基于快速成型技术的微细加工方法的优缺点及最新研究成果。并且结合我们目前所进行的激光化学液相沉积快速成型技术的研究，就这些技术目前所面临的几个关键问题进行了探讨。为实现基于快速成型的微细加工技术的研究提供了有益的参考。     

快速成形机理及其适用的激光光源

分析了快速成形过程的机理，给出了固化深度，固化线宽公式和适用的激光光源。     

基于颜色与线段的图像轮廓提取算法

传统二维图像轮廓识别算法通常是在图像中找到边缘,根据设定的条件将边缘像素组合起来形成轮廓。针对边缘检测算法通常需要对不同的图像设定不同的阈值,对不同类型的图像很难找出统一的阈值的问题,文中提出了一种同时利用图像中颜色与线段信息的彩色图像轮廓提取算法,算法采用自顶向下的颜色空间融合和自底向上的线段检测的方法,在初步获取边缘信息之后,综合利用检测结果生成目标的轮廓。算法的优点在于不需要进行阈值调整,实验表明:该方法可以有效地提取彩色图像中的目标轮廓。     

基于形态优化的激光快速成型产品设计系统

产品形态是吸引消费者购买产品的重要原因之一,为缩短产品研发周期优化产品设计,研究基于形态优化的激光快速成型产品设计系统。利用形态分析法获取产品形态设计要素,通过眼动追踪技术统计产品形态的眼动数据,采用方差法提取与产品形态关联度高的眼动数据,从而建立眼动追踪数据与设计要素的关系模型,获取形态优化设计结果。根据设计结果运用数据处理软件采集并处理产品数据,并通过反求软件将产品以三维CAD模型形式展示,对三维CAD模型实施切片与程序处理获取产品数控代码,利用激光快速成型技术加载数控代码制作出三维产品。实验结果表明,采用该系统方法可获取用户满意度较高的形态优化产品设计方案,设计效果逼真,且最终设计产品精度均在99%以上,充分验证了该系统的有效性。     

利用半导体激光选择性烧结的快速成型技术

提出了一种新的基于半导体激光的选择性激光烧结快速成型方法。由若干个单独驱动的高功率半导体激光器形成线阵,经过光学准直器,在工作面上形成若干激光短线,并连成与线阵长度相等的激光线束。扫描方式采用导轨Ｘ－Ｙ联动,不存在振镜扫描的“圆弧效应”,因而提高了质量。     

基于CT数据反求快速制造牙颌技术研究

为了快速制造牙颌模型和用于正畸领域的转移托盘,采用螺旋CT扫描数据、3维反求和快速成型技术相结合,分别用选择性激光烧结技术与光固化树脂成型制造牙颌,重点提出用选区激光熔化技术快速制造金属牙颌与舌侧托槽组合体,再由吸塑工艺制得正畸治疗所需的转移托盘方法。获得了牙颌模型具有高的尺寸精度,所得的转移托盘能够与托槽吻合完好。结果表明,此方法为正畸医生的诊断、治疗所需要的牙颌模型提供了较好的制作思路,并为托槽安装定位提出了好的方法。     

导弹制导控制系统快速原型设计技术

快速原型设计技术自诞生以来在产品工程设计领域得到广泛的应用和发展。针对导弹制导控制系统研制需求,在工程研制过程中引入快速原型的设计概念,提出基于RT_LAB实时仿真器和基于制导控制系统集成设计平台(IDS)的两种快速原型设计实现技术方案。在导弹制导控制系统实际工程研制中,可综合利用所论述的两种技术方案,以达到设计可靠的制导控制系统、适应控制对象的多样化需求、缩短项目开发周期、降低产品开发费用等目的。     

一种基于灰度阈值的天地背景轮廓线提取方法

针对天地背景轮廓线具有波动起伏、边缘模糊及轮廓边缘灰度值变化缓慢的特点,采用灰度阈值方法,实现了多种天地背景边缘轮廓提取,可为后续的天空背景图像分割及空中目标检测提供技术支持。算法具有实现简单、计算量小、运行速度快、定位精确、抑制噪声的特点,弥补了经典图像边缘提取算法的不足,并结合远距离摄录的天空海面、天空海面岛屿、天空山地等背景的视频图像,给出了文中检测算法与其他算法的图像处理结果对比分析。