第 37卷第 3期 2004年 3月

天津大学学报

Journal of Tianjin University

Vol. 37 No.3 Mar. 2004

电偏转抛射式快速成型工艺的仿真* 张连洪 1,熊小明 1,张宝山拿2,李双义 1,刘卫京 1 ( 1.天津大学机械工程学院，天津 300072; 2.天津大学理学院，天津 300072) 摘要:基于电偏转抛射式快速成型( RP)工艺方法是通过电场控制带电颗粒的运动轨迹实现分层截面的成型，作

者开发了电偏转的抛射式 RP工艺的仿真系统.该仿真系统读入 CLI格式的层面数据后，根据分层截面轮廓数据生成工艺规化和扫描路径，控制带电的颗粒进行扫描，并在计算机屏幕上实时模拟显示扫描轨迹及原型件的二维实

休成型过程，为电偏转抛射式快速成型工艺的试验研究提供一定的理论依据. 关键词:电偏转抛射;快速成型;数值仿真中图分类号: TH166, TH164 文献标志码:A文章编号: 0493之 137(2004)03-0229-04

Numerical Simulation of Electrostatic Deflection Sprayingßased Rapid Prototyping ZHANG Lian-hong, XIONG Xiao-ming, ZHANG Bao-feng, LI Shuang-yi, LIU Wei-jing ( 1. School of Mechanical Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China; 2. School of Sciences, Tianjin University, Tianjin 300072, China) Abstract: Based on the electrostatic deflection spraying, the rapid prototyping CRP) is to form layered sections and make the prototype or part layer-by-layer by the deflection spraying of electrically charged powder granules passing through the electrostatic field. A numerical simulation system was developed for the electrostatic deflection spraying based RP process. The system can plan the process, generate and display the scanning path and simulate the forming process of the solid prototype or part according to the CLI format section data, which pro飞rides 1 1 2 1 1

fundamentals and guidelines for the experimental exploration of the new rapid prototyping process.

Keywords: electrostatic deflection spraying; rapid prototypingC RP); numerical simulation 快速成型( Rapid Prototyping, RP)是 20世纪 90年程中，喷头的位置固定，颗粒由喷头喷出并且被荷屯，通过电场时发生偏转，在成型哉面上沉积并与已成型 部分粘结在一起. 本文在 WinNT 4.0操作系统上，采用 C ++

代发展起来，以"分层制造、运层累加"的增材方式成型原型/苓件的工艺技术.由于快速成型实现了三维 CAD模型直接驱动，使其在设计、制造、模具等领域得

Builder

到了较广泛的应用.目前已实用化的快速成型技术包 括立体光刻成型、分层实体制造、熔融沉积制造和粉末 体激光选择性烧结[1 - 6J等.

进行编码，开发了基于电偏转的抛射式 RP工艺的仿真系统.该仿真系统的主要功能是读入 CAD三维模型

的层片数据，根据层片哉面轮廓数据生成扫描路径，控 制带屯的颗

粒进行扫描，并在计算机屏幕上实时地模

基于电偏转的抛射式快速成型是一种快速成型工

艺方法[7],其基本工艺原理是通过电场控制带电颗粒 的运动轨迹，实现分层哉面的成型(见图 1 ) .在成型过

拟显示出扫描轨迹及原型件的三维实体成型过程.

*收稿日期:2003-01-09;修同日期:2003-

08-19.基金项目:国家自然科学基金资助项目( 50075062 ) .作者简介:张连洪 (1963一 ),男，博士，教授， zhanglh_tju@ 1时mail. com.