快速成形技术及发展方向探讨

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快速成型技术及在我国的发展

快速成型技术及在我国的发展快速成型技术兴起于20世纪80年代,是现代工业发展不可或缺的一个重要环节。

本文介绍了快速成型技术的产生、技术原理、工艺特点、设备特点等方面,同时简述快速成型技术在国内的发展历程。

标签：快速成型烧结固化叠加发展服务0 引言在现代市场经济全球一体化背景下的今天,企业要在竞争日益激烈的市场经济中掌握先机,占据有利地位,需要有技术和产品上的创新,把握并引导市场的发展方向。

与此同时,对于市场的需求,企业需要做出快速的响应,切合当前需求,而现有的常规技术手段已经不能对市场的需求做出最快的反应。

与此同时快速制造技术的快速发展,体现了现代先进制造技术对全球制造业的支撑,通过应用快速成型技术企业能迅速响应市场需求,最快速度的抢占新兴市场。

企业需要通过采用快速成型技术来降低开发、生产成本、缩短研发周期、提高市场快速响应能力,保持强大的市场竞争力。

1 快速成形技术的产生快速原型(Rapid Prototyping,RP)技术,又称快速成形技术,是当今世界上飞速发展的制造技术之一。

快速成形技术最早产生于二十世纪70年代末到80年代初,美国3M公司的阿伦赫伯特于1978年、日本的小玉秀男于1980年、美国UVP 公司的查尔斯胡尔1982年和日本的丸谷洋二1983年,在不同的地點各自独立地提出了RP的概念,即用分层制造产生三维实体的思想。

查尔斯胡尔在UVP的继续支持下,完成了一个能自动建造零件的称之为Stereolithography Apparatus (SLA)的完整系统SLA-1,1986年该系统获得专利,这是RP发展的一个里程碑。

同年,查尔斯胡尔和UVP的股东们一起建立了3D System公司。

与此同时,其它的成形原理及相应的成形系统也相继开发成功。

1984年米歇尔法伊杰提出了薄材叠层(Laminated Object Manufacturing,以下简称LOM)的方法,并于1985年组建Helisys 公司,1992年推出第一台商业成形系统LOM-1015。

快速成形技术的研究热点及其展望

３结束语
开关稳压电源迄今为止已经有了５０多年的历史。从１５９５的利用磁心的磁饱和来进行自激振荡的晶体管变换器到当今数字化的开关稳压电源，开关电源的发展迅速，而且越来越能满足各个方面的要求。＠
参考文献［】王永平，史俊杰，田庆安．１开关稳压电源一原理．设计及实用电路（修订版）［，Ｍ】西安：西安电子科技大学出版社．２０．０５
维普资讯
综
述
仪器仪表用户
２３１数字开关稳压电源与传统模拟开关稳压电源的区别．．
数字电源与模拟电源的区别主要集中在控制与通信部分。如ＵＣＤ９的控制和通信接口都采用数字方式，可以说是带有闪存的Ｋ
近年来，非隔离ＤＣ／ＤＣ技术发展迅速。现在的非隔离的ＤＣ，ＤＣ基本上分成两大类。一是在内部含有功率开关元件，称ＤＣ，ＤＣ转换器；二是不含功率开关．需要外接功率ＭＯＳＥ称ＦＴ，ＤＣ，ＤＣ控制器按照电路功能划分有降压的ＢＵＣＫ、升压的ＢＯＯＳ，Ｔ还有升降压的ＢＵＣＫ— ＯＯＳＢＴ等．以及正压转负压的ＩＮＶＥＲＯＲ等。其中品种最多芨展最快的是ＢＵＣＫ型。的优点．．
①可编程：比如通讯、检测、遥测等所有功能都可用软件编程实现 ② 易于设计、配置、稳定、调节：通过编写几行简单的代码，就可以将数字集成电路配置成各种需要的稳压器，如升压、降压，负输出、ＳＰＣ、反激式或正激式等。ＥＩ ⑧有直接监控、处理并适应系统条件的能力，能满足任何复杂的电源要求。 ④通过远程诊断确保持续的系统可靠性，包括故障管理、过电流保护以及避免停机等。

快速成形制造技术的发展与展望

０概述
快速成形制造（Ｍ）术是国外８年代后期发ＲＰ技０
展起来的一门新兴技术。Ｍ技术尽管发展的时间ＲＰ不长，但发展速度很快，而且从其重要性和对制造业的推动作用来看越来越受到人们的关注。Ｍ技ＲＰ
Ｋｙｗｏｄ：ｐｄＰｏｏ￣ｉｇＭａｕａｔｒｇ（Ｍ）ｅｈｏｏｙｌｗ－ｒｅｏｃｐｄｌｒＲａｉｅｒｓＲａｉｒｔｔｐｎｎｆｃｕｉＲＰｔｃｎｌｇ；ｏｐｉｄｃｎｅｔｎｃｍｏｅｅ；ｐｄ
Ｐｒｄｕｔｏｃｉｏｎ
Ｄｅｅｌｖｏｐｍｅｎｔ＆ｅｐｅｔｔｏｎｏｆｒｐｉｏｏｙｎｇｘｃａｉａｄｐｒｔｔｐｉｍａｎｕａｔｉｇｔｃｈｎｏｇｙｆＣｕｒｎｅｏｌ
ＬＵＩＧｕａ－ｕ，ｎｇｆＺＨＡＮＧＳｈｕ
（ｏｇｉｉｅｓｔ，ｈｎｈｉ００２Ｃｈｎ）ＴｎｊＵｎｖｒｉＳａｇａ０９，ｉａｙ２
些高价位快速成形机器完全不同的一种新类型机器— 低价位概念造型机已经诞生。这些低价位概念造型机和一些新材料的广泛应用，就能够在未来的几年里得到快速生产成功的最好
机会。也使得在快速成形机器上批量生产最终要制造的功能零件成为可能。无论如何，快速
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快速成形技术发展状况与趋势

快速成形技术发展状况与趋势快速成形技术，又称为三维打印、增材制造等，是近年来新兴的一种制造技术，它可以将数字化的设计文件转化为实体物体，而且速度快、成本低，能够满足个性化定制的需求。

该技术的发展已经引起海内外制造业的广泛关注和研究，下面介绍快速成形技术的发展状况和趋势。

快速成形技术最早出现在20世纪80年代，最初被用于快速制作模型，其发展始于CAD 设计技术、计算机组成技术以及材料工程技术的发展。

20世纪90年代以后，该技术经过不断的改良和完善，应用范围逐渐扩大，主要涉及到汽车、航空、医疗、建筑等领域。

目前，全球主要的快速成形技术公司有美国Stratasys、德国EOS、瑞典Arcam和中国沃特玛等。

近年来，随着材料科技、智能制造和数字工厂的发展，快速成形技术呈现出以下几个趋势：1. 多材料、多工艺：不同快速成形技术采用不同材料和工艺，未来发展方向是多材料、多工艺的结合。

例如，增材制造可以利用多种材料打印出复杂的组件，立体光绘可以通过多重叠加实现更高的可塑性和更精细的表面质量。

2. 智能化、网络化：快速成形技术已经与计算机、互联网和智能化制造相结合，实现了数字化和智能化的设计与制造，未来将趋向于更加智能化和网络化，实现生产和流程的自动化。

例如，智能打印机具有自我诊断和自动修复的功能，可以自主管理并调节打印参数，提高设备利用率和打印效率。

3. 个性化、定制化：快速成形技术具有快速、便捷、低成本的特点，可以实现个性化和定制化的生产，未来将趋向于更加个性化和高效化。

例如，医疗领域可以利用该技术制作个性化的医疗器械、假体和植入物，满足患者的特殊需求；商品领域可以利用该技术实现全球化生产和本地化供应，提高响应速度和市场竞争力。

4. 生态可持续、绿色制造：快速成形技术采用增材制造和材料回收等技术，可以实现生态可持续和绿色制造，未来将趋向于更加环保和节能。

例如，采用生物降解材料可以实现零污染和资源循环利用，采用能源节约技术可以减少能源消耗和碳排放。

快速成型技术的应用及发展趋势

快速成型技术的应用及发展趋势熊文恪模具1111 2011118501266摘要:阐述了快速成型技术的基本概念,总结了快速成型技术的特点,并通过制作实例展现了快速成型技术在产品开发中的应用现状,最后展望了快速成型技术的未来发展趋势。

关键词：快速成型技术应用发展趋势当今时代,制造业市场需求不断向多样化、高质量、高性能、低成本、高科技的方向发展,一, 快速成型技术在成型过程中无需专用的夹具或工具,成型过程具有极高的柔性, 这是快速成型技术非常重要的一个技术特征。

1—5 自动化程度高。

快速成型是一种完全自动的成型过程, 只需要在成型之初由操作者输入一些基本的工艺参数,整个成型过程操作者无需或较少干预[ 4] 。

出现故障, 设备会自动停止, 发出警示并保留当前数据。

完成成型过程时, 机器会自动停止并显示相关结果。

2快速成型技术应用近年来, 快速成型技术在工业造型、制造、建筑、艺术、医学、航空、航天、考古和影视等领域得到迅速良好的应用。

主要包括以下几个方面:2—1 设计和功能验证。

通过快速成型技术可以快速制作产品的物理模型, 以验证设计人员的构思, 发现产品设计中存在的问题。

而使用传统的方法制作原型意味着从绘图到工装模具设计和制造, 一般至少历时数月, 经过多次返工和修改。

采用快速成型技术则可节省大量时间和费用。

同时, 使用快速成型技术制作的原型可直接进行装配检验、干涉检查和模拟产品真实工作情况的一些功能试验, 如运动分析、应力分析、流体和空气动力学分析等, 从而迅速完善产品的结构和性能、相应的工艺及所需工模具的设计。

2—2 非功能性样品制作。

在新产品正式投产之前或按照定单制造时,需要制作产品的展览样品或摄制产品样本照片,采用快速成型是理想的方法。

邵敏[ 5]在首饰设计方面提出首饰设计是立体的物质实体性设计,,逐层制造的优点,探索制造具有功能梯度、综合性能优良、特殊复杂结构的零件,也是一个新的方向发展。

3—2.概念创新与工艺改进。

快速成型技术

快速成型技术1、快速成型简介快速成型（RP）技术是九十年代发展起来的一项先进制造技术，是为制造业企业新产品开发服务的一项关键共性技术, 对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。

自该技术问世以来，已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用，并由此产生一个新兴的技术领域。

RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。

不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和系统特点也各有不同。

但是，其基本原理都是一样的，那就是"分层制造，逐层叠加"，类似于数学上的积分过程。

形象地讲，快速成形系统就像是一台"立体打印机"。

2、RP 技术的原理RP 技术是采用离散∕堆积成型的原理, 由CAD 模型直接驱动的通过叠加成型方出所需要零件的计算机三维曲面或实体模型, 根据工艺要求将其按一定厚度进行分层, 把三维电子模型变成二维平面信息(截面信息), 在微机控制下, 数控系统以平面加工的方式有序地连续加工出每个薄层并使它们自动粘接成型, 图1 为RP 技术的基本原理。

图1 RP 技术的基本原理。

RP 技术体系可分解为几个彼此联系的基本环节: 三维CAD 造型、反求工程、数据转换、原型制造、后处理等。

2.1立体光固化成型(SLA)该方法是目前世界上研究最深入、技术最成熟、应用最广泛的一种快速成型方法。

SLA 技术原理是计算机控制激光束对光敏树脂为原料的表面进行逐点扫描, 被扫描区域的树脂薄层( 约十分之几毫米) 产生光聚合反应而固化, 形成零件的一个薄层。

工作台下移一个层厚的距离, 以便固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂, 进行下一层的扫描加工, 如此反复, 直到整个原型制造完毕。

由于光聚合反应是基于光的作用而不是基于热的作用, 故在工作时只需功率较低的激光源。

此外,因为没有热扩散, 加上链式反应能够很好地控制, 能保证聚合反应不发生在激光点之外, 因而加工精度高, 表面质量好, 原材料的利用率接近100%, 能制造形状复杂、精细的零件, 效率高。

快速成形技术及其发展

快速成形技术及其发展快速成形(Rapid Prototyping，以下简称RP)技术是20世纪80年代末才发展起来的数字制造工艺技术。

它把零件的3维数字模型先进行离散化，然后按照数字积分的思路进行逐层加工。

与传统的切削加工不同，RP将复杂的3维模型加工分解成简单的2维平面加工的组合，即采用逐层材料累加法来加工实体模型。

因此，它不必采用传统的加工机床和加工模具，只需传统加工方法的10％～30％的工时和20％～35％的成本<sup>［1］</sup>，就能直接制造出产品样品或模具。

RP是计算机技术、数控技术、材料科学、激光技术、机械工程技术等多学科集成的结晶。

它与传统制造技术相比，具有如下特点：1.产品的单价几乎与产品批量无关，特别适用于新产品的创新和开发。

2.可以制造任意复杂形状的3维实体。

3.成形过程无需模型、模具、专用夹具或工具，整个开发过程费用低、周期短，设计制造高度一体化。

4.RP技术与传统制造方法（如铸造、粉末冶金等）相结合，为传统制造方法注入新的活力。

二、几种典型的RP技术RP技术发展迅速，现已经有30余种不同的工艺方法，并且新的方法还在不断增加。

按照成形的能源可以分为激光加工和非激光加工两大类；按照材料的形态可以分为液态、薄材、丝材、金属和非金属粉末等5种。

目前应用比较广泛的有液态光敏树脂选择性固化(SLA)、薄型材料选择性切割(LOM)、粉末材料选择性激光烧结(SLS)、丝状材料选择性熔覆(FOM)和3维打印成形(TOP)等5种。

(一)液态光敏树脂选择性固化SLA技术的基本原理是采用激光作为能源，将液态的树脂在紫外光束有选择性地照射下快速固化，形成构建原型所需要的一层层截面轮廓，然后依次将每一层截面轮廓叠加成三维的原型，如图1所示。

其主要过程是：1.容器中装有光敏树脂，升降平台低于液面，表面铺有一层（0.1mm）树脂；2.通过透镜聚焦和扫描镜扫描后的激光束，在计算机控制系统的操纵下，按照截面的轮廓形状对液面进行扫描，从而形成一层固化的制件轮廓截面；3.升降平台下降一层（0.1mm）高度，刮平器将液面刮平，形成新的液面，激光束再固化一层轮廓；4.如此循环不已，直至原型制作完成。

快速成型技术论文（2）

快速成型技术论文(2)快速成型技术论文篇二快速成型技术及其在微机械制造中的应用【摘要】速成型技术它全方位的提供了一种可测量，可触摸的手段，是设计者，制造者与用户之间的新媒体，在集成制造及微机制造中应用广泛，大大缩短了新产品制造以及成本的费用，受到国内外的广泛关注。

本文概述了快速成型技术的基本原理以及在集成制造：产品设计、制模、铸造等方面的应用及其快速成型技术在微机制造中的应用。

【关键字】快速成型技术，微机制造，应用中图分类号： TH16 文献标识码： A 文章编号：一.前言快速成形技术又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM)技术，诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术。

快速成形技术与虚拟制造技术一起，被称为未来制造行业的两大支柱制造技术，它全方位的提供了一种可测量，可触摸的手段，是设计者、制造者与用户之间的新媒体，其核心是基于数字化得新形成型制造技术，可以自动、直接、快速、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。

快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型，被称为是近20年来制造技术领域的一次重大突破。

二.快速成型的基本工作原理快速成型能根据零件的形状，将制作成的一个个微小厚度和特定形状的截面逐层粘结起来，然后得到了所需制造的立体的零件。

与传统的成型加工方法不同，利用RPMM加工零件，可以不需要刀具和模具，利用光热电等方式，通过物理作用，完成从液粉末态到实体状态的过程，当然，如果成形材料不一样，RPMM系统的工作原理也会有些不同，但基本原理都是一样的，那就是“分层制造、逐层叠加”。

这种工艺可以形象地叫做“增长法”或“加法”。

每个截面数据相当于医学上的一张CT像片;整个制造过程可以比喻为一个“积分”的过程(见图1)。

图1 快速成型系统工作原理分析图快速成形制造技术综合采用CAD技术，数控技术，激光加工技术和材料技术实现从零件设计到三维实体原型制造一体化的系统技术，它采用软件离散，材料堆积的原理实现零件的成形，具体制造过程为;构造三维实体模型;近似处理三维模型生成;选择成形方向;处理切片;三维产品样件;表面处理。

快速成形技术发展的新趋势

２概念模型设备发展趋势
用了多喷头阵列扫描的手段来提高效率。
概念模型Ｒ设备是指利用ＲＰＰ工艺制造用于产
（）目前的Ｒ３对Ｐ工艺总体而言，精度与速度之品设计、测试或者装配等的原型．而不生产最终产间存在矛盾．为了提高精度，往往需要降低单元的品的设备。所成形的零件主要在于形状、色彩等外
和测试原型制造向最终产品制造方向发展全球范
１．材料方面的限制
围的厂商纷纷采用Ｒ技术来简化产品开发过程，Ｐ提高生产效率，增强产品（）１残余应力问题成形过程伴随着材料的相变根据ＷｏｌｓＡｓｏｉｔ，Ｉｃｈｅｓｃｅｎ发布的最新ＲＰ和温度变化，这是一个影响戚形件翘曲和变形的关ｒａｓ
Ｒ发展的速度日益加快，Ｐ同时也面Ｉ着一些困难。的性能既要满足ＲＰ２临３艺的离散单元制造、堆积和粘结的要求，又必须保证可后处理性及成形后的强度二、Ｒ产业面临的困难ＰＲＰ技术本身的发展水平直接影响着ＲＰ产业的要求和功能要求
成的对后处理的依赖性也降低了制造过程的柔性
化的产品．是进行定制，但对所有患者来讲又是批
（ｊ２ＲＰ的快速性主要是依靠成形过程的柔性，量生产的概念。该公司拥有５多台ＳＡ７０设备，０Ｌ００更多是针对产品开发全过程而言。际上在成形中，已生产了１０万个牙齿矫直器。实０多由于工艺过程要求对材料单元逐个逐层处理单元基于这个基本趋势，Ｐ设备向概念型、产型Ｒ生在堆积时还多数伴随着物理化学变化．使得实际成和专用成形设备分化。形效率偏低。目前许多基于喷射工艺的设备大多采

《快速成型技术》

学院：机械工程学院专业：机电信息工程姓名：骆科鹏学号： 1108030443年级：机信118班快速成型技术摘要：快速成形技术(Rapid Prototyping；RP)又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM)技术，诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。

它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、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，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。

一、快速成型技术产生需求背景(1)随着全球市场一体化的形成，制造业的竞争十分激烈，产品的开发速度日益成为主要矛盾。

在这种情况下，自主快速产品开发的能力成为制造业全球竞争的实力基础。

(2)制造业为满足日益变化的用户需求，要求制造技术有较强的灵活性，能够以小批量甚至单件生产而不增加产品的成本。

因此，产品的开发速度和制造技术的柔性就十分关键。

(3)从技术发展角度看，计算机科学、CAD技术、材料科学、激光技术的发展和普及为新的制造技术的产生奠定了技术物质基础。

二、快速成型技术的特点(1) 制造原型所用的材料不限，各种金属和非金属材料均可使用；(2) 原型的复制性、互换性高；(3) 制造工艺与制造原型的几何形状无关，在加工复杂曲面时更显优越；(4) 加工周期短，成本低，成本与产品复杂程度无关，一般制造费用降低50%，加工周期节约70%以上；(5) 高度技术集成，可实现了设计制造一体化；三、快速成型技术工艺过程首先利用三维造型软件创建三维实体造型，再将设计出的实体造型通过快速成型设备的处理软件进行离散与分层，然后将处理过的数据输入设备进行制造，最后还需要进行一定的后处理以得到最终的成品。

实体造型的构建：使用快速成型技术的前提是拥有相应模型的CAD数据，这可以利用计算机辅助设计软件如Pro/E、SolidWorks、Unigraphics、AutoCAD等创建，或者通过其他方式如激光扫描、电脑断层扫描，得到点云数据后，也得创建相应的三维实体造型。

快速成型技术

快速成型摘要：快速成型技术是一种集成了CAD技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果，是先进制造技术的重要组成部分。

快速成型技术正在不断完善，具有广泛的应用前景快速成型技术以其独特的优势和魅力，在制造业领域起到越来越重要的作用，并将给制造业带来深远的影响。

通过介绍快速成型系统的基本原理方法和技术特点，阐述其工艺特点及开发和应用，探讨快速成型技术在现代制造业中起到的重要作用和产生的巨大效益，分析快速成型技术的优点和缺点，并提出快速成型技术未来的发展方向和深远意义。

关键词：快速成型 CAD/CAM 激光技术基本原理快速成型(Rapid Prototyping)是上世纪80年代末及90 年代初发展起来的高新制造技术，是由三维CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体的总称。

它集成了CAD技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果，是先进制造技术的重要组成部分。

由于它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加，因而可以在不用模具和工具的条件下生成几乎任意复杂的零部件，极大地提高了生产效率和制造柔性。

与传统制造方法不同，快速成型从零件的CAD几何模型出发，通过软件分层离散和数控成型系统，用激光束或其他方法将材料堆积而形成实体零件。

通过与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段相结合，已成为现代模型、模具和零件制造的强有力手段，在航空航天、汽车摩托车、家电等领域得到了广泛应用。

快速成型的基本原理快速成型技术采用离散/堆积成型原理，根据三维CAD模型，对于不同的工艺要求，按一定厚度进行分层，将三维数字模型变成厚度很薄的二维平面模型。

再将数据进行一定的处理，加入加工参数，产生数控代码，在数控系统控制下以平面加工方式连续加工出每个薄层，并图1快速成型的基本原理图至顶完成零件的制作过程。

快速成型有很多种工艺方法，但所有的快速成型工艺方法都是一层一层地制造零件，所不同的是每种方法所用的材料不同，制造每一层添加材料的方法不同。

快速成型技术的应用与发展趋势

快速成型技术的应用及发展趋势摘要:；快速成型技术凭借其加工原理的独特性和相对传统加工时间的大大节省，在模具工业和修复医学方面得到了大力的推广和应用．同时也是一种结合计算机、数控、激光和材料技术于一体的先进制造技术，并提出快速成型技术未来的发展方向。

关键词：快速成型；快速模具；修复医学；成型方法；成型材料；引言快速成型(Rapid Prototyping，简称RP)是80年代末期开始商品化的一种高新制造技术，它是集CAD／CAM技术、激光加工技术、数控技术和新材料等技术领域的最新成果于一体的零件原型制造技术．快速成型不同于传统的用材料去除方式制造零件的方法，而是用材料一层一层积累的方式构造零件模型．它利用所要制造零件的三维CAD模型数据直接生成产品原型，并且可以方便地修改CAD模型后重新制造产品原型．由于该技术不像传统的零件制造方法需要制作木模、塑料模和陶瓷模等，可以把零件原型的制造时间减少为几天、几小时，大大缩短了产品开发周期，减少了开发成本．随着计算机技术的快速发展和三维CAD软件应用的不断推广，越来越多的产品基于三维CAD设计开发，使得快速成型技术的广泛应用成为可能．快速成形技术已广泛应用于宇航、航空、汽车、通讯、医疗、电子、家电、玩具、军事装备、工业造型(雕刻)、建筑模型、机械行业等领域[1]。

1.快速成型技术的应用1.1 工业产品开发及样件试制作为一种可视化的设计验证工具，RP具有独特的优势。

(1)在国外，快速原型即首版的制作，已成为供应商争取订单的有力工具。

美国Detroit的一家制造商，利用2台不同型号的快速成型机以及快速精铸技术，在接到№rd公司标书后的4个工作日内生产出了第一个功能样件，从而拿到了Ford公司年生产总值300万美元的发动机缸盖精铸件的合同。

(2)在RP系统中，一些使用特殊材料制作的原型(如光敏树脂等)可直接进行装配检验、模拟产品真实工作状况的部分功能试验。

Chrysler 直接利用RP技术制造的车体原型进行高速风洞流体动力学试验，节省成本达70％。

快速成形技术国内外发展趋势

快速成形技术国内外发展趋势清华大学颜永年介绍了世界快速成形rp技术的新发展着重介绍了rp技术应用领域的不断扩大分析了发展我国快速成形技术的若干关键问题指出只要把握住技术发展的动向坚持正确的指导方针就能快速发展我国的rp技术使之在世界rp领域占据重要的地位
快速成形技术国内外发展趋势
清华大学颜永年张人佶
RP 技术的第一个重要应用是产品的概念原型与功能原型制造。采用 RP 技术制造产品的概念原型，用于展示产品设计的整体概念、立体形态和布局安排，进行产品造型设计的宣传，作为产品的展示模型、投标模型、面市模型使用；而功能原型用于产品的结构设计检查，装配干涉检验，静、动力学试验和人机工程等，从而优化产品设计，同时还可以通过产品的功能原型研究产品的一些物理性能、机械性能。通过 RP 技术快速制造出产品的功能原型，可以尽早地对产品设计进行测试、检查和评估，缩短产品设计反馈的周期和产品的开发周期，大大降低产品的
摘要介绍了世界快速成形（RP）技术的新发展，着重介绍了 RP 技术应用领域的不断扩大，分析了发展我国快速成形技术的若干关键问题，指出只要把握住技术发展的动向，坚持正确的指导方针，就能快速发展我国的 RP 技术，使之在世界 RP 领域占据重要的地位。
Abstract The iatest deveiopment of Rapid Prototyping（RP）in the worid is introduced，and then continuousiy expanding appiications of RP are presented . Finaiiy，this paper anaiyzed many criticai guestions in order to deveiop our RP technigue step by step and pointed that the technigue of RP in China can be obtained rapid progress and achieved important status in the worid as iong as we grasp the deveioping direction of technoiogy and insist on the correct guideiines .

3D打印技术的现状和发展趋势

3D打印技术的现状和发展趋势3D打印技术是一项颠覆性的技术，它将互联网、数字化、自动化等多种关键技术融合在一起，可实现快速、准确、灵活地制造物品。

自从1980年代诞生以来，3D打印技术不断发展壮大，已经被广泛应用于生产制造、医疗、文化创意等领域，并拥有了日益充实的应用生态。

本文将从当前3D打印技术的现状、应用场景和发展趋势三个方面探讨其发展的概况。

一、3D打印技术现状3D打印技术是一种利用数字数据通过直接制造物品的快速工艺，也称快速成形技术。

它通过输入数字化模型，将三维模型分层后逐层制造成实体模型，层层堆积最后形成所需物品。

这一过程与传统制造工艺不同，不需要复杂的制造设备，也没有复杂的制造程序，避免了传统制造工艺的许多限制，同时还节省了大量的原材料、时间和人力资源。

3D打印技术的现状主要体现在以下几个方面：1.技术水平：目前，3D打印技术已经非常成熟，涉及的技术领域很广，涵盖了多种技术和工艺，包括喷墨、喷粉、聚合、生长等多种类型。

此外，随着3D打印技术的方法学不断进一步深入，相关的软件设计和机器控制技术也越来越先进。

2.应用领域：当前，3D打印技术已经开始在工业、医疗、文化创意等领域得到广泛应用。

在工业应用方面，3D打印机可以制造出各种模具和零件，以及机器人和空间探测器等，为航空、汽车、船舶、军事等领域提供了不少便利。

在医疗领域，3D打印技术可用于制造人工关节、骨骼和牙齿等，也可用于生物材料和医药等研发，为临床医学带来了飞跃的进展。

在文化创意领域，3D打印技术可以制造出各种小雕像、文化艺术品、游戏工具等，为文化创意产业带来了创新的可能性。

3.市场状况：2019年，全球3D打印市场规模为109.3亿美元。

未来几年，3D打印技术的市场规模将继续增长。

根据市场研究公司IDC发布的《全球3D打印之旅》报告预测，到2024年，全球3D打印市场规模将达到360亿美元，年均复合增长率为25.8%。

二、3D打印技术应用场景3D打印技术在工业、医疗、文化创意等领域得到了广泛应用。

快速成型中国制造2025论文

燕山大学材料成型工程导论课程论文快速成型技术的应用现状及中国制造2025目标下发展趋势学院：机械工程学院专业：材料成形及控制工程班级：二班姓名：学号：2015年06月目录1. 摘要2. 关键字3. 引言4. 正文5. 结论6. 参考文献摘要：快速成型（RP）技术是一种结合计算机、数控、机械、激光和材料技术于一体的先进制造技术。

新世纪以来，新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起，这场变革是信息技术与制造业的深度融合，同时叠加新能源、新材料等方面的突破而引发的新一轮变革。

适逢中国制造2025计划出台，该计划主线是以体现信息技术与制造技术深度融合的数字化网络化智能化制造为主线。

将为中国制造业注入新的力量。

【8】本文论述了快速成型技术的应用领域及发展和现状。

阐述了快速成型技术在国内国外的发展趋势及快速成型技术在中国制造2025政策下的未来发展方向。

关键字:快速成型、中国制造2025、应用、发展趋势引言:快速成型技术是一种快速而又精确地工艺技术，随着经济的迅猛发展与市场的激烈竞争，各国制造业不仅致力于扩大生产规模、降低生产成本、提高产品质量，而且还将注意力逐渐放在快速开发新品种以及加快市场的响应速度上。

快速成型技术可以加工形状复杂尺寸精度要求高的各种零件，在产品设计和制造领域应用快速成型技术，能显著地缩短产品投放市场的周期，降低成本，提高质量，增大企业的竞争能力，随着科技技术的不断高速发展，人们的生活也在随着快速的更替，对同一个产品消费者越来越追求个性化，主体化，多样化。

这些都要求产品的设计者和生产者拥有一个快速，多样化的能力来满足消费者的要求。

快速成型的优越性正好能满足这些要求，所以快速成型在很大领域得到广泛的应用和很好的发展，并且在这些领域里所占的比重是越来越大，现在我们建立起一种并行的设计系统，更好的将设计、工程分析与制造三分面集成。

从而缩短产品的开发周期，最终保证了产品的质量，国务院总理李克强2015年3月25日主持召开国务院常务会议，部署加快推进实施“中国制造2025”，实现制造业升级。

快速成形技术——制造业的新兴技术

较适合的金中等复杂程度单或中等复杂简中小型复杂铸件属零件种类的中小铸件程度金属模具，
中大型金属件
中等复杂程度的中小型铸件
工程技术、分层制造技术（Ｆ）ＳＦ、材料去
２０年第１期（０８２总第９３期）ＭｕＤ＆ｌＰ０ＥＴ模具工程６ＯＬＤＥＲＪｃ５
面对一个迅速变化且无法预料的买方市场，以往传统的大批量生产模式对市场的响应就显得越来越迟缓与被动。快速
形材料等）行切割，逐步得到各个轮进廓，并将其粘结形成快速原型。用此法
快速成形技术有以下特点：
３１层叠法—— 薄形材料选择．纸
性切割（Ｏ法）ＬＭ
计算机控制的ＣＯ，光束按三维实激
体模型每个截面轮廓线对薄形材料（底如
面涂胶的卷状纸、或正在研制的金属薄
图快速成形系统Ｉ作流程
快地生产制造出来，抢占市场。因此，
（）制造工艺与制造原型的几何形状３
直在不遗余力地开发先进制造技术，以
３２．激光立体制模法—— 液态光敏树脂选择性固化（Ｌ法）ｓＡ
液槽盛满液态光敏树脂，它在计算
提高制造工业发展水平，以便在激烈的无关，在加工复杂曲面时更显优越；全球竞争中占有一席之地。与此同时，（）加工周期短，成本低，成本与４

快速成形技术的原理_应用与发展

图６基于ＲＰ技术的快速模具制造技术
5

郑卫国颜永年
参数自动生成数控代码成形机制造一系列层片并自动将它们连接起来得到三维物理实体
图１ＲＰ的离散／堆积成形原理
这样将一个物理实体的复杂的三维加工离散成一系列层片的加工大大降低了加工难度且成形过程的难度与待成形的物理实体形状和结构的复杂程度无关
２主要的ＲＰ技术基于快速成形技术的基本原理快速成形技术按使用的成形材料工艺主要分为ＬＯＭＦＤＭＳＬＡＳＬＳ和３ＤＰ等下面对其中的几种技术分别加以简单介绍１熔融沉积制造ＦＤＭＦｕｓｅｄＤｅｐｏｓｉｔｉｏｉｎＭｏｄｅｌｉｎｇＦＤＭ基于熔融挤射原理如图２所示喷头将熔融材料（蜡ＡＢＳ塑料或尼龙等）挤出在特定环境和已成形件本体温度条件下冷却凝固并依靠挤出的熔融材料与本体材料之间的热传递和材料本身时粘性结合起来加工完一层后移动工作台再开始下一层的加工如此反复直至零件加工完毕
三快速成形的关键技术
快速成形是ＣＡＤ模型直接驱动的直接ＣＡＤ制造ＤＣＭＤｉｒｅｃｔＣＡＤＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ实现了设计与制造的一体化计算机中的ＣＡＤ模型通过接口软件直接驱动快速成形设备接口软件完成ＣＡＤ数据向设备数控指令的转化和成形过程的工艺规划成形设备则像打印机一样打印零件完成三维输出如图５所示由此可见ＣＡＤ技术是ＲＰ技术的重要关键技术之一
据处理软件可实现ＳＴＬ文件显示交换拓扑信息提取和错误检验与修复
四快速成形技术的应用及发展趋势
由于快速成形技术的特点它一经出现即得到了广泛的应用
１快速成形技术的应用１快速成形技术最重要的应用领域是新产品的开发在新产品开发过程中物理原型的价值是无可限量的主要包括１外形设计很多产品特别是家电和汽车等产品对外形的美观和新颖性要求极高传统检验外形的方法是将产品图形显示于计算机终端但经常发生画出来好看而做出来不好看的现象采用ＲＰ技术可以很快做出原型供设计人员和用户审查使得外形设计及检验更直观有效快捷２检查设计质量以模具制造为例传统的方法是根据几何造型在数控机床上开模这对于一个价值数十万乃至数百万元的复杂模具来说风险太大设计中的任何不慎反映到模具上就是不可挽回的损失ＲＰ方法可在开模前真实而准确地制造出零件原型设计上的各种细微问题和错误就能在模型上一目了然地显示出来这就大大减少了开模风险２快速工／模具技术应用快速成形方法快速制作工具或模具的技术一般称为快速工／模具技术ＲａｐｉｄＴｏｏｌｉｎｇＲＴ目前它已成为快速成形技术的一个新的研究热点由于传统模具制作过程复杂耗时长费用高往往成为设计和制造的瓶颈因此应用快速成形技术制造快速经济模具成为该技术发展的主要推动力之一直接用快速成形技术制造金属零件或模具更是ＲＰ领域研究人员的目标目前也已取得一定的成果但尚不能应用于实践因此需要金属零件或要进行批量生产时还需要利用快速成形技术与各种转换技术相结合间接制造金属零件或模具

快速成型技术的发展趋势以及对智能制造的影响

快速成型技术的发展趋势以及对智能制造的影响一、快速成型技术的基本成型原理 近十几年来，随着全球市场一体化的形成，制造业的竞争十分激烈。

尤其是计算机技术的迅速普遍和CAD/CAM技术的广泛应用，使得快速成型技术（Rapid Prototyping 简称RP）得到了异乎寻常的高速发展，表现出很强的生命力和广阔的应用前景。

 传统的加工技术是采用去材料的加工方式，在毛坯上把多余的材料去除，得到我们想要的产品。

而快速成型技术基本原理是∶借助计算机或三维扫描系统构建目标零件的三维数字化模型，之后将该信息传输到计算机控制的机电控制系统，计算机将模型按一定厚度进行"切片"处理，即将零件的3D数据信息离散成一系列2D 轮廓信息，通过逐点逐面的增材制造方法将材料逐层堆积，获得实体零件，最后进行必要的少量加工和热处理，使零件性能、尺寸等满足设计要求。

它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、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，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了种高效低成本的实现手段。

 目前，快速成形的工艺方法已有几十种之多，大致可分为7大类，包括立体印刷、叠层实体制造、选择性激光烧结、熔融沉积成型、三维焊接、三维打印、数码累积成型等。

二、快速成型技术在产品开发中的应用 不断提高RP技术的应用水平是推动RP技术发展的重要方面。

目前，西安交通大学机械学院，快速成型国家工程研究中心，教育部快速成型工程研究中心快速成型技术已在工业造型、机械制造、航空航天、军事、建筑、影视、家电、轻工、医学、考古、文化艺术、雕刻、首饰等领域都得到了广泛应用。

并且随着这一技术本身的发展，其应用领域将不断拓展。

RP 技术的实际应用主要集中在以下几个方面∶ 1.用于新产品的设计与试制。

 （1）CAID 应用∶工业设计师在短时间内得到精确的原型与业者作造形研讨。

快速成型

快速成型技术的类型目前，快速成形的工艺方法已有几十种之多，其中主要工艺有五种基本类型：光固化成型法、分层实体制造法、选择性激光烧结法、熔融沉积制造法和三维印刷法等光固化成型法五种类型分层实体制造法选择性激光烧结法熔融沉积制造法三维印刷法
快速成型技术的类型 1. 光固化成形
也称光造型、立体光刻及立体印刷，其工艺过程是以液态光敏树脂为材料充满液槽，由计算机控制激光束跟踪层状截面轨迹，并照射到液槽中的液体树脂，而使这一层树脂固化，之后升降台下降一层高度，已成型的层面上又布满一层树脂，然后再进行新一层的扫描，新固化的一层牢固地粘在前一层上，如此重复直到整个零件制造完毕，得到1个三维实体模型。该工艺的特点是：原型件精度高，零件强度和硬度好，可制出形状特别复杂的空心零件，生产的模型柔性化好，可随意拆装，是间接制模的理想方法。缺点是需要支撑，树脂收缩会导致精度下降，另外光固化树脂有一定的毒性而不符合绿色制造发展趋势等。该工艺适合比较复杂的中小型零件的制作。
快速成型的发展方向 RP技术已经在许多领域里得到了应用，其应用范围主要在设计检验、市场预测、工程测试(应力分析、风道等)、装配测试、模具制造、医学、美学等方面。
快速成型技术未来会怎样
?
快速成型的发展方向 RP技术在制造工业中应用最多（达到 67%），说明RP技术对改善产品的设计和制造水平具有巨大的作用。目前快速成形技术还存在许多不足，下一步研究开发工作主要在以下几方面：（1）改善快速成形系统的可靠性、生产率和制作大件能力，尤其是提高快速成形系统的制作精度；（2）开发经济型的快速成形系统；
快速成型技术的起源
而采用全新的“增长”加工法——用一层层的小毛坯逐步叠加成大工件,将复杂的三维加工分解成简单的二维加工的组合,因此,它不必采用传统的加工机床和模具,只需传统加工方法的10%～30%的工时和20%～35%的成本,就能直接制造出产品样品或模具。。由于快速成形具有上述突出的优势,所以近年来发展迅速,已成为现代先进制造技术中的一项支柱技术,实现并行工程(Concurrent Engineering,简称CE)必不可少的手段。

快速成型技术的发展及关键技术

摘要成形材料的开发应用,可提升成形质量、拓宽原型应用的领域、开发新的成形工艺.软件是快速成形技术的灵魂,第三方软件介入是当前快速成形技术软件开发的一个明显趋势.基于快速成形思想的各种新的工艺方法、研究与工艺装备开发,以及桌面化设备和功能原型成形设备的开发,是新的快速成形设备研制的两大趋势.关键词快速成形,成形材料,软件技术,工艺装备Abstract By developing and applying material of forming or shaping, forming quality can be promoted, prototype appli-cation can be broadened, and new RP process can be developed. Software is the core of rapid prototyping technology. Thefield of rapid prototyping technology where commercial software involved is an obvious trend of software technique development at present. The research on various new technological method and technological equipment based on the principle of rapid prototyping as well as the development of desktop equipment and functionalizing equipment, are two R& D big trends in developing new RP equipment.Keywords rapid prototyping, forming material, software technique, process equipment引言快速成形制造(RPM)是20世纪80年代末、90年代初由美国开发的高新制造技术,其重要意义可与数控(CNC)技术相比。