RPM技术的工作原理解析

RPM技术是集CAD技术、数控技术、材料科学、机械工程、电子技术和激光技术等技术于一体的综合技术，是实现从零件设计到三维实体原型制造的一体化系统技术。它改变了过去的“去除”加工方法，而采用全新的“增长”加工方法，将复杂的三维加工分解成二维加工组合，即由设计者在计算机上设计出所需生产零件的三维模样，用切片软件将立体模样切成一系列二维平面轮廓曲线，犹如将一个实体切成成千上万个薄片，再用快速原型机自动形成每一截面，并将其逐一叠加成所设计的模样实体。其工作流程如图10-1所示。

图10-1　RPM工作流程图

1）零件CAD数据模型的建立

设计人员可以应用各种三维CAD造型系统，包括MDT，Solidworks，Solidedge，UGⅡ，Pro／E，Ideas等进行三维实体造型，将设计人员所构思的零件概念模型转换为三维CAD数据模型。也可通过三坐标测量仪、激光扫描仪、核磁共振图像、实体影像等方法对三维实体进行反求，获取三维数据，以此建立实体的CAD模型。

2）数据转换文件的生成(www.xing528.com)

由三维造型系统将零件CAD数据模型转换成一种可被快速成形系统所能接受的数据文件，如STL、IGES等格式文件。目前，绝大多数快速成形系统采用STL格式文件，因STL文件易于进行分层切片处理。所谓STL格式文件即为对三维实体内外表面进行离散化所形成的三角形文件，多数CAD造型系统都具有对三维实体输出STL文件的功能。

3）分层切片

快速原形设备根据计算机输出的三维CAD模型转换的STL数据，将三维实体沿给定的方向切成一个个二维薄片的过程，薄片的厚度可根据快速成形系统制造精度，在0.05～0.5mm之间选择。

4）快速堆积成形

快速成形系统根据切片的轮廓和厚度要求，用感光聚酯、纸、塑料、塑料粉末等材料制成所要求的薄片，通过一片片的堆积，最终完成三维形体原型的制备。

随着RPM技术的发展，其原理也呈现多样化，有自由添加、去除、添加和去除相结合等多种形式。目前，快速成形概念已延伸为包括一切由CAD直接驱动的原形成形技术，其主要技术特征为成形的快捷性。