★快速成型和数字化制造
数字样机分类
数字样机分类数字样机是科技发展的结果，根据数字化设计的数学模型逐层逼近并精准加工而成，该技术被广泛应用于工业设计领域。
数字化设计为工业设计带来了革命性的变化，减少了传统手工技艺的繁琐过程，提高了工业设计的效率和精度，创造出了更多卓越的设计作品。
数字样机是数字化设计的成果之一，是从设计文件中产生的物理模型。
数字样机通常是由3D打印机制造而成，可以呈现出精确的模型的多个方面、形状和比例。
数字样机主要有以下几个分类：第一类：快速成型数字样机快速成型数字样机是最先生产的数字样机类型之一。
它采用增材制造技术，利用CAD （Computer-Aided Design）图形文件进行3D打印。
快速成型数字样机是通过添加材料而制造的物理模型。
通常使用的3D打印技术包括: FDM（熔丝沉积建模）、SLA（光固化建模）、SLS（选择性激光烧结）、DLP（数字光刻）和PolyJet等。
第二类：激光切割数字样机激光切割数字样机又称为二维数字样机。
它是一种基于纸板或其他类似材料的切形状的数字样机。
该数字样机可通过简单的板材设计制造，并可通过带有激光割线的计算机控制器进行切割。
第三类：数字雕塑版数字雕塑版是一种沉积式制造数字样机，利用石膏型来制造物理模型。
该数字样机一般是为雕刻、纹理和表面质量等复杂形状的设计提供的。
数字雕塑版可使用先进的CAD软件进行设计，同时可以使用高速摄影机来捕捉物理模型的动作。
第四类：数字模具数字模具是一种采用CAD图形作为计算机程序的数字样机，应用于模具的开发。
数字模具可以大大缩短模具的开发周期，并提高模具的精度和质量。
数字模具的制造通常使用FDM制造。
由于数字模具具有高精度、高稳定性和可靠性，因此成为现代制造业的一个重要组成部分。
第五类：表面样机表面样机主要应用于为工业产品制造表面材料，例如模拟汽车内饰、家具和电子产品外壳等。
表面样机可以为设计者提供非常精细的细节，并且可以与零部件进行特定设计以确保紧密接合。
各种快速成型的优点及缺点及将来发展趋势
各种快速成型的优点及缺点及将来发展趋势各种快速成型的优点及缺点及将来发展趋势1.光固化成型（SLA）优点：（1）尺⼨精度⾼。
SLA原型的尺⼨精度可以达到±0．1mm（2）表⾯质量好。
虽然在每层固化时侧⾯及曲⾯可能出现台阶，但上表⾯仍可以得到玻璃状的效果。
（3）可以制作结构⼗分复杂的模型。
（4）可以直接制作⾯向熔模精密铸造的具有中空结构的消失型。
缺点：（1）尺⼨的稳定性差。
成型过程中伴随着物理和化学变化，导致软薄部分易产⽣翘曲变形，因⽽极⼤地影响成型件的整体尺⼨精度。
（2）需要设计成型件的⽀撑结构，否则会引起成型件的变形。
⽀撑结构需在成型件未完全固化时⼿⼯去除，容易破坏成形性。
（3）设备运转及维护成本⾼。
由于液态树脂材料和激光器的价格较⾼，并且为了使光学元件处于理想的⼯作状态，需要进⾏定期的调整和维护，费⽤较⾼。
（4）可使⽤的材料种类较⼩。
⽬前可使⽤材料主要为感光性液态树脂材料，并且在太多情况下，不能对成型件进⾏抗⼒和热量的测试。
（5）液态树脂具有⽓味和毒性，并且需要避光保护，以防⽌其提前发⽣聚合反应，选择时有局限性。
（6）需要⼆次固化。
在很多情况下，经过快速成型系统光固化后的原型树脂并未完全被激光固化，所以通常需要⼆次固化。
（7）液态树脂固化后的性能不如常⽤的⼯业塑料，⼀般较脆，易断裂，不便进⾏机加⼯。
2.分层实体制造（LOM）优点：（1）成型速度较快。
由于只需要使⽤激光束沿物体的轮廓进⾏切割，⽆须扫描整个断⾯，所以成型速度很快，因⽽常⽤语加⼯内部结构简单的⼤型零件。
（2）原型精度⾼，翘曲变形⼩。
（3）原型能承受⾼达200摄⽒度的温度，有较⾼的硬度和较好的⼒学性能。
（4）⽆需设计和制作⽀撑结构。
（5）可进⾏切削加⼯。
（6）废料易剥离，⽆须后固化处理。
（7）可制作尺⼨⼤的原型。
（8）原材料价格便宜，原型制作成本低。
缺点：（1）不能直接制作塑料原型。
（2）原型的抗拉强度和弹性不够好。
（3）原原型易吸湿膨胀，因此，成型后应尽快进⾏表⾯防潮处理。
先进铸造技术在高端装备制造中的创新应用
先进铸造技术在高端装备制造中的创新应用先进铸造技术在高端装备制造中的创新应用随着科技的不断发展，先进铸造技术在高端装备制造领域的应用越来越广泛。
先进铸造技术的创新应用，不仅提高了高端装备的质量和性能，还推动了装备制造业的转型升级。
本文将探讨先进铸造技术在高端装备制造中的创新应用及其影响。
一、快速成型技术的应用快速成型技术是一种通过计算机辅助设计（CAD）或计算机辅助制造（CAM）快速制造出物体模型的技术。
它可以快速准确地制造出复杂形状的零部件，满足高端装备对于轻量化、结构复杂化的需求。
快速成型技术的应用使得高端装备制造过程变得更加灵活高效。
通过快速成型技术，可以实现高度个性化的装备生产，从而提高装备的生产效率和质量。
此外，快速成型技术还可以减少装备制造过程中的浪费，降低制造成本。
二、数字化铸造技术的应用数字化铸造技术是一种利用计算机辅助设计和生产管理系统来进行铸造工艺设计与优化的技术。
通过数字化铸造技术，可以精确地模拟铸造过程，减少试铸的次数，提高产品的质量和生产效率。
数字化铸造技术的应用使得高端装备制造过程更加可控和精确。
通过数字化仿真，可以模拟各种铸造工艺参数对产品性能的影响，从而优化铸造工艺，减少产品缺陷的产生。
数字化铸造技术还可以提前检测装备制造过程中的问题，及时进行调整和改进，确保产品质量的稳定。
三、智能铸造技术的应用智能铸造技术是一种集成了传感器、无线通信和智能控制系统的铸造技术。
智能铸造技术可以实现对铸造过程的实时监控和控制，并能够根据监测结果进行智能调整，提高铸件的质量和一致性。
智能铸造技术的应用使得高端装备制造过程更加智能化和高效化。
通过智能铸造技术，可以实时监测铸造过程中的温度、压力等参数，及时调整工艺参数，避免铸件出现缺陷。
智能铸造技术还可以实现铸造过程的自动化和远程控制，提高生产效率和降低劳动强度。
四、材料创新与铸造技术的结合在高端装备制造中，材料的选择对于产品的性能至关重要。
现代模具设计技术的现状及发展趋势
现代模具设计技术的现状及发展趋势现代模具设计技术是随着工业化的发展而不断完善和创新的。
随着信息技术的进步和人工智能的发展，模具设计技术也在不断地更新换代，为制造业的发展带来了许多新的可能性。
本文将就现代模具设计技术的现状及未来发展趋势进行探讨。
一、现代模具设计技术的现状1. CAD/CAM技术的应用随着CAD/CAM技术的广泛应用，模具设计中传统的手工绘图已经被数字化设计所取代。
CAD软件可以帮助工程师们实现对模具的三维设计，提高了设计效率和设计质量。
而CAM技术则可以将设计好的模具文件转化成数字化的加工路径，使得数控机床可以直接进行加工，减少了人为因素对模具精度的影响，提高了生产效率。
2. 快速成型技术的发展在现代模具设计中，快速成型技术如3D打印、激光烧结等技术的应用也越来越广泛。
这些技术可以快速制造出复杂形状的模具，并且可以根据需要进行定制化生产，大大缩短了模具制造周期和成本。
这种技术也为模具设计师提供了更多的设计自由度，使得一些传统难以实现的设计得以实现。
3. 智能化设计和制造随着人工智能和大数据技术的发展，智能化设计和制造也逐渐应用到了模具设计中。
通过人工智能算法对模具设计进行优化，可以使得模具的结构更加科学合理，提高了模具的使用寿命和生产效率。
智能制造技术也可以实现对模具生产过程的全程监测和控制，确保模具质量和稳定性。
这些技术的应用使得模具设计和制造变得更加智能、高效和可靠。
2. 材料和工艺的创新随着新材料和新工艺的不断推出，模具设计技术也将得到更多的可能性。
具有高强度和耐磨性的新型材料的应用，可以使得模具在高压力和高温环境下依然保持优秀的性能。
一些新型的表面处理工艺也可以提高模具的耐磨性和防腐蚀能力，延长模具的使用寿命。
3. 个性化定制化生产随着市场对个性化产品需求的不断增加，模具设计技术也需要不断提升以满足这种需求。
通过快速成型技术和智能设计技术，可以实现对模具的个性化定制，使得各种形状复杂、规格不同的产品都可以得到符合要求的模具。
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。
数字化制造技术提升产品设计水平
数字化制造技术提升产品设计水平来源：无线测温 十年前，人们还在讨论计算机集成制造系统(CIMS)的可行性，如今实用计算机集成制造技术(也称数字化制造技术)已被越来越多的企业所接受并应用到生产实践中。
从产品的外观，结构及功能设计，到计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)、快速成型和计算机辅助检测，数字化制造技术正向人们展示着它无穷的睦力。
一般来讲，数字化制造技术主要包括产品的计算机辅助工业设计(Computer Aided Industrial Design，或CAID)、计算机辅助设计和制造(Computer Aided Design and Computer Aided Manufacturing，或CAD/ CAM)、快速成型(Rapid Prototyping，或RP)、三坐标测量和计算机辅助检测、数控加工等几大核心。
本文从实际应用出发，简要介绍各主要核心技术的基本概念、常用方法和工具。
计算机辅助工业设计(CAID)计算机辅助工业设计(CAID)在最近几年蓬勃发展，尤其是我国沿海发达地区的小家电、电动工具等行业增长十分迅速，这主要是由于日益激烈的竞争环境迫使企业走出单纯模仿的传统的产品开发路子，使企业认识到，要在市场中占有一席之地，产品必须拥有自己的特色，通过先进的设计来赢得客户，不再一味地进行价格战。
而中国加入WTO加速了这一进程。
工业设计的范畴广泛。
广义讲，包括工业产品设计、环境设计及视觉传达设计；狭义讲，指所有由机械化批量生产的工业产品的设计。
它不仅包括对工业产品的功能、结构、材料、工艺以及形态、色彩、表面处理、装饰等方面的设计，同时还要从社会的、经济的、技术的、艺术的及人的各方面因素进行综合处理，从而使现代工业产品既符合社会不断发展的物质需求，同时还满足人们的精神需求。
因此工业设计是人类科学技术、社会经济、美学艺术综合且有机统一的创造性活动，是现代科学技术与人类文化艺术发展的产物，也是工业时代的一门新兴科学。
快速成型技术
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②选择性激光烧结（SLS）产品的特点
1. 材料适应面广,不仅能制造塑料零件,还能制造陶瓷、蜡等材料 的零件。特别是可以制造出能直接使用的金属零件。这使SLS 工艺颇具吸引力。 2. SLS工艺不需加支撑,因为没有烧结的粉末起到了支撑的作用。 3. 精度不高。平均精度为±0.15--±0.2mm,表面粗糙度不好,不 宜做薄壁件。
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2.选择性层片粘接
以色列Solidimension公司 ——SD300三维打印机
②分层实体制造（LOM）产品的特点
⑴ 由于LOM工艺只须在片材上切割出零件截面的轮廓,而不用扫描整 个截面,因此工艺简单,成型速度快,易于制造大型零件；
⑵ 工艺过程中不存在材料相变,因此不易引起翘曲变形,零件的精度较 高,激光切割为0.1mm,刀具切割为0.15mm，控制激光的光强和切 割速度，可保证良好的切口质量和切割深度； ⑶ 工件外框与截面轮廓之间的多余材料在加工中起到了支撑作用,所 以LOM工艺无需加支撑；
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一、快速成型制造的基本概念与原理
2、原理
三维CAD 模型设计
CAD模型 的近似处理
对STL文件 切片处理
逐 层 制 造
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二、快速成型技术的特点
1．数字化制造。 2．高度柔性和适应性。 3．快速。 4．材料类型丰富多样。
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三、快速成型制造的主要方法
RP工艺分类
液体材料 粉状材料 片状材料
液体树 脂固化
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3. 选择性粉末熔结/粘接
①基本原理
选择性粉末熔结／粘接是利用粉末 状材料成形的。先在工作台上铺 上一层有很好密实度和平整度的 粉末，用高强度的 CO2 激光器在 上面扫描出零件截面，有选择地 将粉末熔化或粘接，形成一个层 面，利用滚子铺粉压实，再熔结 或粘接成另一个层面并与原层面 熔结或粘接，如此层层叠加为一 个三维实体。成型后，将多余粉 末去除。
智能制造技术及其未来发展趋势
智能制造技术及其未来发展趋势未来，智能制造将会是一种重要的生产方式。
智能制造技术是指在现代工业生产过程中，基于现代信息技术和智能技术，实现制造全过程的自动化、数字化和智能化，从而提高生产效率和生产质量。
智能制造技术的发展趋势有哪些呢？一、智能化制造智能化制造是将人工智能技术、机器学习技术、机器感知技术、大数据技术等高科技与传统制造业深度融合，实现制造工艺的自动化、精益化和灵活化。
智能制造将生产过程中繁琐的、反复的、低效的人机操作转移给机器完成，大大提高了生产效率和生产质量。
二、数字化制造数字化制造是将传统制造领域中生产制造的各个环节全面数字化，以数字模型为基础，实现产品和生产过程的虚拟设计、虚拟制造和虚拟售后服务。
数字化制造技术可以在产品开发、工艺制定、生产调度、质量检测等环节中进行数据分析，从而提高生产效率和质量管理水平。
三、云端制造云端制造是指通过云计算技术，将制造过程中的生产数据、供应链数据、设备数据等信息集中到云端，实现远程监控、管理和控制。
云端制造技术可以实现设备的智能化管理和协同作业，提高生产效率和生产能力。
四、物联网制造物联网制造是将物联网技术与制造业深度融合，实现生产设备之间的互联互通，以及设备和生产管理系统之间的互联互通。
物联网制造可以实现设备的智能感知、智能管理和协同作业，提高生产效率和生产质量。
五、3D打印制造3D打印技术是一种快速成型技术，可以直接将数字模型转化为实体模型，从而为产品的设计、制造和制造过程中的快速迭代提供支持。
3D打印技术可以实现小批量、多品种、个性化生产，为制造业的转型升级提供了有力支持。
总而言之，智能制造技术的发展趋势是将人工智能、云计算、物联网、大数据等高科技与传统制造业深度融合。
未来，智能制造将会成为一种重要的生产方式，将不断地带给我们惊喜和变革。
2024年手板模型市场发展现状
2024年手板模型市场发展现状引言手板模型，也称为快速成型模型，是为了验证产品设计在物理性能、外观和功能方面的正确性而制作的样品模型。
随着科技的不断进步和工业制造的要求日益提高，手板模型市场逐渐兴起。
本文将对2024年手板模型市场发展现状进行分析和讨论。
快速成型技术的发展快速成型技术作为手板模型制造的核心技术，经历了多年的发展和创新。
最早的快速成型技术是由3D打印技术引起的，其原理是通过逐层堆叠材料以实现模型的制造。
随着科技的进步，快速成型技术也得到了不断改进和完善。
目前常用的快速成型技术包括光固化成型、喷墨打印、激光烧结、电子束熔化和激光熔化等。
快速成型技术的发展为手板模型的制造提供了更多的选择和可能性。
产业发展现状手板模型市场是一个相对年轻的产业，但发展势头良好。
随着制造业的数字化转型和高效生产的需求增加，快速成型技术逐渐应用于制造业的各个领域。
手板模型作为产品设计和校验的必备工具，市场需求逐渐增长。
根据市场研究机构的数据显示，全球手板模型市场规模在未来几年将保持稳定增长的趋势。
目前，手板模型市场主要集中在汽车、航空航天、医疗设备等高科技领域。
这些领域对产品质量和安全性要求较高，因此对手板模型的需求也更加迫切。
另外，新兴产业领域如人工智能、物联网和无人机等也对手板模型的需求不断增加，进一步推动了市场的发展。
市场竞争格局手板模型市场竞争激烈，主要竞争者包括快速成型设备制造商、设计公司和制造商。
快速成型设备制造商提供了各种快速成型设备，满足了不同行业的需求。
设计公司通过提供手板模型设计和制造服务来满足客户需求，为客户解决产品开发过程中的问题。
制造商则通过自建手板模型制造部门或与手板模型制造公司合作，实现产品设计和制造的一体化。
市场竞争格局的变化主要受到技术创新和市场需求的影响。
随着技术的不断进步，快速成型技术的成本下降，产品质量得到提升，进一步推动了市场的竞争。
同时，市场需求的不断变化也要求手板模型企业及时调整产品和服务，以满足不同行业和客户的需求。
材料加工中的新技术和新方法
材料加工中的新技术和新方法材料加工一直是制造业的核心领域之一。
随着科学技术的不断进步，材料加工领域出现了越来越多的新技术和新方法，极大地改善了材料的性能和加工效率，提高了制造业的水平和效益。
本文将介绍几种在材料加工领域具有代表性的新技术和新方法。
1. 3D打印技术3D打印技术是一种快速成型技术，利用计算机辅助设计和数字化制造技术，将CAD或三维设计数据转换为实体模型。
它不仅可以实现快速制造，而且可以定制化生产各种材料制品。
3D打印技术现在已应用于航空航天、医疗器械、汽车制造等领域。
2. 激光加工技术激光加工技术是一种非常高精度、高效率的材料加工方法，它可以通过集中能量束来实现材料的切割、焊接、打孔和雕刻等。
激光加工可以对很多材料进行加工，如金属、玻璃、陶瓷等，而且也可以实现微小尺寸的制作。
激光加工技术目前已被广泛应用于电子、汽车制造、医疗器械及航空航天领域等。
3. 数字化冷冲压技术数字化冷冲压技术是一种利用3D CAD设计技术、CAE仿真技术、CNC数控冷冲压机加工技术等先进技术，实现制造商对模型开发和模拟制造的精细化管理和控制，以及确保产品的稳定、高效、精准和一致性。
通过数字化冷冲压技术，可以大大提高冷冲压工艺的精准度、生产效率和质量，降低了企业的生产成本。
4. 超声波加工技术超声波加工技术是利用高频振动波对材料进行切割、焊接和打孔等加工方法。
超声波加工具有高效、无损、低热影响区、精细加工等优点。
由于其适用于各种材料的加工，因此越来越多的制造商在汽车制造、航空航天、电子器件制造等领域中使用超声波加工技术。
5. 氩气流体化床技术氩气流体化床技术是一种在流体化床中使用氩气作为惰性气体的热处理方法，可以将材料在床中更好地进行预热、热处理和冷却，并且可以实现精确的热处理控制。
氩气流体化床技术广泛应用于金属加工、热处理和表面处理等领域，以其高效、节能、无污染的特点被大量采用。
总之，随着科学技术的不断更新和发展，材料加工领域也在不断地向更高的层次迈进，新技术和新方法的应用，极大地提升了材料加工的准确性和生产效率，使得制造业更具竞争力，为世界经济的发展做出了巨大贡献。
先进制造技术在航空航天领域的应用与发展
先进制造技术在航空航天领域的应用与发展一、引言航空航天作为现代工业的重要组成部分，一直以来都是科学技术的高地。
然而，传统的航空航天制造技术已经无法满足现代飞行器的需求，需要更加先进的制造技术来加以应用和发展。
本文将探讨先进制造技术在航空航天领域的应用和发展。
二、快速成型技术在航空制造中的应用快速成型技术是指以三维CAD模型为基础，通过计算机和其它设备的协同作用，快速、精密地成型制品。
这种技术可以极大地缩短生产周期，降低成本。
在航空领域，快速成型技术可以应用在一些复杂零部件的制造中，例如发动机叶片。
传统的铸造技术因为其受到重力限制，无法在空间中制造设计复杂的叶片，需要在地面上完成后运输至空间。
而快速成型技术则可在空间中直接将叶片打印出来，大大提高了工作效率。
此外，航空航天中有很多小批量的零部件都需要制造，但传统的生产方式并不适用于这种情况。
快速成型技术可以大大加速这些零件的生产，并降低成本。
三、数字化制造技术在航空制造中的应用数字化制造技术是将数字产品的信息以数字方式存储、处理、传输和控制，实现产品生命周期管理以及产品和生产过程的智能化。
数字化制造技术可以提高效率，避免人为因素对产品的影响，并且为产品的质量控制提供了可靠的依据。
在航空领域，数字化制造技术可以应用于飞机的设计过程中。
它可以让设计人员快速、准确地绘制出各种设计方案，然后通过自动化的性能测试来选择最优的方案。
此外，在生产过程中，数字化制造技术可以实现自动化控制，提高制造效率；可以随时监控生产过程中的质量问题，及时发现和解决问题，保证产品质量。
四、先进合金材料在航空制造中的应用航空模块、部件、零部件等多采用有色金属材料，在工业制造的应用当中，合金材料一直是处于应用前沿的一种材料。
随着人们对性能更高、质量更轻的部件和零部件的需求越来越多，先进合金材料在航空领域的应用逐渐得到了进一步发展。
在航空领域，先进合金材料主要应用于高温部件、高强膜材、生物稀土材料和纳米材料。
快速成型技术在模具制造中的应用与发展前景
快速成型技术在模具制造中的应用与发展前景快速成型技术（Rapid Prototyping，简称RP），又称增材制造技术（Additive Manufacturing，简称AM），是一种通过逐层逐点添加材料的方式，直接将三维数字模型转换为实体模型的制造技术。
它通过数控技术、计算机模型和数字化工艺的应用，极大地缩短了传统制造过程中从设计到加工的时间，提高了制造效率和产品质量，并在模具制造领域得到广泛应用。
快速成型技术在模具制造中的应用主要体现在以下几个方面：1. 制造复杂结构的模具：传统的模具制造往往需要多次加工和组装，制约了模具的结构复杂度和精度，而快速成型技术可以直接将复杂的三维数字模型转化为实体模型，使得制造复杂结构的模具变得更加容易。
例如，快速成型技术可以实现内部空腔、内螺纹结构等复杂形状的模具制造，大大提高了模具的功能性和应用领域。
2. 减少制造周期：快速成型技术可以大大缩短模具的设计和制造周期。
传统的模具制造需要经过设计、加工、组装等多个环节，而且每个环节都可能出现问题导致延误。
而快速成型技术可以直接将数字模型转化为实体模型，减少了多个环节的中间过程，加快了模具的制造速度。
尤其是在产品开发的初期阶段，这种快速制造模具的能力非常重要，可以提高产品研发的效率和竞争力。
3. 优化模具结构和性能：快速成型技术可以通过不断试验迅速调整模具的设计和结构，提高模具的性能和质量。
在传统的模具制造中，往往需要经过多次试验和修改才能最终确定模具的结构和参数。
而快速成型技术可以通过快速制造并测试多个不同设计的模具样品，迅速找到最优设计方案，减少了试错的成本和周期，提高了模具的效率和性能。
4. 减少模具制造成本：快速成型技术不仅可以缩短制造周期，还可以降低模具制造的成本。
传统的模具制造方式往往需要大量的人工和设备投入，制造周期长，成本高。
而快速成型技术可以通过直接从数字模型中生成模具，减少了多个加工环节和设备的投入，降低了制造成本。
快速成型和直接数字化制造在汽车行业的应用
Ｐ 材料的塑料产 品。同时模 Ｃ
型本 身还 可 以用做 母模 。进一 步 翻制成 快速模 具 。进行 小批 量 生产 。用 快 速 成 型 与 直 接 数 字 化 制 造 技 术 ，可 使 成 本 下降 为数 控加 工 的１３ ／， ／～１５ 周期 缩 短 为 １５ 门０ ／ ～１ 。这 些 优 点 受 到 了 不 同 行 业 的 积 极 响 应 和 广 泛 应 用 。 尤 其 在 汽 Ｆ Ｍ Ｃ Ｄ Ｐ 材料 制作的汽车 零件原型 车 行 业 。受 益 于 这 项 新 技 术 的应 用 ，使 新 车 型 的 开 发 速 度 比 原 来 快 了好 几 倍 ， 而 开 发成 本 却 只 有 原 来 的 几 分 之
维普资讯
：
快 速 成 型 和 直接 数 字 化 制造 在 汽 车 行 业 的 应 用
快 速成 型 和直接 数 字化 制 造
在 汽 车 行 业 的 应 用
口 上海福斐科技发展有限公司 周美芳 马 骏
快薹 言
快速成型的不同工艺
化 的一层牢 固地粘合在 前一 好 在 熔 点之 上 （ 常控 制在 比 通
精度和表面光洁度较差。不太
适 合用模型验 证和产 品制作。
三 维 打 印 成 型 （ ３Ｄ Ｐ一
Ｂ ＭＷ— Ｄ Ｆ Ｍ车灯原 型进行组车 湃试
３Ｄ ＭＥ ＳＯＮ Ｐ ＩＴ Ｒ 。 ｌ Ｎ ｌ ＲＮ Ｅ ） ３ 技 术是麻 省理 工学 院发 明 ＤＰ 并 申请专 利 的 。由Ｚ ＣＯＲ 公 Ｐ 司进行 商业化 。该种成 型 工艺
一
。
因此 ，几 乎 所 有 的 整 车
厂 都 采 用 不 同 工 艺 的快 速 成
型设备用 于满足设计 不同阶
段的需要 。如通 用、福特 、 保 时捷 、本 田 、 丰 田 、克 莱 斯 勒 、奔 驰 、奥迪 、一汽 一 大 众 、宝 马等 。
3D打印与快速成型和快速制造之间的区别和联系
3D打印与快速成型和快速制造之间的区别和联系当前，3D打印、3D打印机、三维打印、快速成型、快速制造、数字化制造这些名词，如同一股旋风，仿佛一夜之间就在学术界、政界、传媒界、金融界、制造界掀起了巨澜。
然而至今还没有一篇文章能够全面、完整地对这些名词进行解析，让人们真正认识和了解“什么是3D打印”、“什么是快速制造”。
解析一：概念快速成型（Rapid Prototyping，简称RP），诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种新型技术，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。
目前国内传媒界习惯把快速成型技术叫做“3D打印”或者“三维打印”，显得比较生动形象，但是实际上，“3D打印”或者“三维打印”只是快速成型的一个分支，只能代表部分快速成型工艺。
快速制造（Rapid Manufacturing，简称RM），有狭义和广义之分，狭义上是基于激光粉末烧结快速成型技术的全新制造理念，实际上属于RP快速成型技术的其中一个分支，它是指从电子数据直接自动地进行快速的、柔性并具有较低成本的制造方式。
快速制造它与一般的快速成型技术相比，在于可以直接生产最终产品，能够适应从单件产品制造到批量的个性化产品制造；而广义上，RM快速制造可以包括“快速模具”技术和CNC数控加工技术在内，因此可以与RP快速成型技术分庭抗礼，各擅胜场。
国际上喜欢用“Additive Manufacturing”（简称AM）来囊括RP和RM技术，国内翻译为增量制造、增材制造或添加制造。
2009年美国ASTM成立了F42委员会，将AM定义为：“Process of joining mat-erials to make objects from 3d model data, usua-lly layer upon layer, as opposed to subtractive manufacturing methodologies.”即：一种与传统的材料去处加工方法截然相反的，通过增加材料、基于三维CAD模型数据，通常采用逐层制造方式，直接制造与相应数学模型完全一致的三维物理实体模型的制造方法。
快速成型
第一章一、快速成型是直接利用三维实体造型软件快速生成模型或零件实体的技术总称。
用快速成型技术制作的产品样件或模型，俗称为RP手板。
二、快速成型的原理：1、寿星设计出所需产品或零件的计算机三维模型；2、然后根据工艺要求，按照一定的规律将该模型离散为一系列有序的二位单元，通常在Z向将其按一定厚度进行离散（也称分层），把原来的三维CAD模型变成一系列的二维层片；3、再根据每个层片的轮廓信息，输入加工参数，自动生成数控代码；4、最后由成型系统将一系列层片自动成型并将它们连接起来，得到一个三维物理实体。
三、两种主要成型方式的比较指标性能传统机床加工RP加工制造零件的复杂程度受刀具或模具的限制，无法制造太复杂的曲面或异形深孔可以制造任意复杂形状的零件材料利用率产生切削，利用率低利用率高，材料基本没浪费加工方法去除成型，切削加工添加成型，逐层加工加工对象个体液体、图形、粉末、纸、其他工具切削工具光束、热束此外，RP技术与传统技术相比，有以下特点；1、数字化制造，直接CAD模型驱动。
2、高度柔性和适应性。
3、快速。
4、材料类型丰富多样且利用率高。
5、产品的单价基本与复杂程度无关。
6、应用领域广泛。
四、RP技术优点1、快速性。
2、设计与制造的一体化。
3、自由成型制造。
4、材料的广泛性。
5、技术的高度集成。
五、RP技术的特点和使用范围1、极适合于形状复杂、具有不规则曲面零件的加工，零件的复杂程度与制造成本无关。
2、能减少对熟练技术工人的要求。
3、几乎无废料材料，是一种环保型制造技术。
4、成功的解决了计算机辅助设计中三维造型的实体化。
5、系统柔性高，只需要修改三维CAD模型，就能快速制造出各种不同形状的零件。
6、技术与制造集成，设计与制造一体化。
7、不需要专用的工装夹具、模具，大大缩短了新产品的开发时间。
第二章一、尽管这些RP成型系统的结构和采用的原材料有所不同，但它们都是基于先离散分层，再堆积叠加的成型原理。
二、每一个三角形面片可以用三个顶点的坐标和一个法线矢量来描述，即STL格式文件。
智能制造中的工业设计方法与技术
智能制造中的工业设计方法与技术随着智能制造的发展，工业设计方法与技术得到了极大的改进与创新。
传统的工业设计已经不能适应现代智能制造的需要，因此越来越多的新型工业设计方法和技术被提出。
本文将介绍智能制造中的工业设计方法与技术的发展趋势以及其对智能制造的影响。
一、智能制造中的工业设计方法在智能制造中，工业设计方法需要考虑数控机床、机器人、智能化装备等现代化制造设备的应用。
因此，现代工业设计需要具备一些特殊的设计方法，以满足这些设备的需求。
1.人机交互设计人机交互设计是指利用现代计算机技术，通过人机交互界面，将人与计算机系统整合起来，使得人可以方便地操作计算机系统。
这种设计方法在智能制造中非常重要，因为它可以使人们更加方便地进行制造和生产操作。
2.模块化设计模块化设计是一种把系统分解成几个相对独立的模块，然后再将这些模块组合起来形成一个系统的设计方法。
这种设计方法在智能制造中非常重要，因为它可以使得制造过程更加灵活，更加高效。
3.虚拟化设计虚拟化设计是指通过虚拟化技术，将现实场景模拟成虚拟场景，然后使用虚拟场景进行设计和测试。
这种设计方法在智能制造中非常重要，因为它可以减少开发的时间和成本，同时提高产品的质量和可靠性。
二、智能制造中的工业设计技术在智能制造中，工业设计技术也得到了极大的改进与创新。
现代工业设计需要结合数控技术、机器人技术、智能化装备等技术，以满足现代智能制造要求。
1.数字化制造数字化制造是指利用数字化技术将设计、制造、测试、维护等制造过程数字化，并通过数字化技术实现连接和协作。
数字化制造通过数字化技术，可以实现制造过程的自动化，提高制造效率和质量。
2.智能化制造智能化制造是指应用机器人、自动化、人工智能、云计算等技术实现智能化制造。
智能化制造可以实现更加灵活和智能化的制造，同时提高生产效率和质量。
3.快速制造快速制造是一种通过快速成型技术制造出快速原型，以便在正式制造之前进行测试和验证的制造方法。
cam途径名词解释
CAM途径名词解释1. 什么是CAM途径CAM全称为Computer-aided manufacturing，中文名为计算机辅助制造。
它是指利用计算机和相关软件来优化和自动化制造过程的一种技术。
CAM途径则是在制造过程中应用CAM技术的方法和方式。
2. CAM途径的意义和作用CAM途径的出现和应用对制造业具有重要意义和广泛作用。
以下是CAM途径的主要意义和作用：2.1 提高生产效率通过CAM途径，制造过程中的各个环节都可以通过计算机和软件进行优化和自动化处理，从而实现生产流程的高效率，大幅度减少人力成本及时间成本，提高生产效率。
2.2 提高制造精度CAM途径的使用可以通过对制造过程进行数字模拟和分析，提前发现并纠正可能出现的问题，包括机器间隙、尺寸偏差等，从而提高制造精度，减少缺陷产品的产生。
2.3 实现个性化生产CAM途径可以根据不同的需求，通过修改制造过程中的参数和设置，实现产品的个性化定制。
这对批量生产和小批量生产都具有重要意义，可以满足市场多样化和个性化的需求。
2.4 降低制造成本通过CAM途径的应用，可以大大降低制造过程中的人力资源消耗、材料浪费等成本，提升资源利用效率，从而降低制造成本。
3. CAM途径的主要技术和方法CAM途径的实现离不开一些关键技术和方法。
以下是CAM途径中常用的主要技术和方法：3.1 计算机辅助设计 (CAD)计算机辅助设计是CAM途径的基础，它通过使用电脑和相应的软件，实现产品的三维建模和设计。
CAD技术可以帮助工程师和设计师更快速、准确地设计产品，为后续的制造过程提供数据基础。
3.2 计算机辅助工艺规划 (CAPP)计算机辅助工艺规划是CAM途径的另一个重要技术，它通过软件工具对制造过程进行规划和优化。
CAPP技术可以根据产品的设计要求和制造条件，自动完成工艺方案的生成和优化，提高制造过程的效率和精度。
3.3 数字化生产工艺 (DPM)数字化生产工艺是指将制造过程中的实际生产数据进行数字化处理和管理的技术。
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。
制造业的四种制造方法
制造业的四种制造方法制造业是现代经济的重要组成部分，它涉及到产品的设计、生产、加工和销售等多个环节。
在制造业中，制造方法的选择对产品的质量、效率和成本都有着重要的影响。
本文将介绍制造业中常用的四种制造方法，分别是传统制造方法、柔性制造方法、快速制造方法和数字化制造方法。
一、传统制造方法传统制造方法是制造业中最早也是最常用的方法，它主要依赖于人力和机械设备的配合完成产品的制造。
在传统制造方法中，生产过程通常是线性的，从原材料的采购到最终产品的生产都需要经过一系列的工序。
这种方法的优点是成本低、工艺稳定，适用于制造简单的产品。
然而，传统制造方法的劣势在于时间周期长、效率低下，无法满足现代市场对快速交付的需求。
二、柔性制造方法随着科技的不断进步，柔性制造方法逐渐受到制造业的关注。
柔性制造方法通过引入柔性制造系统（FMS）来实现生产过程的灵活性和自动化。
FMS是由多个工作站、机器人和传送带等设备组成的系统，它能够根据产品的需求实现生产线的快速切换和调整。
柔性制造方法的优点在于生产能力强、生产周期短、适应性高，能够满足多品种、小批量的生产需求。
然而，柔性制造方法的缺点在于设备投资较高、技术要求较高，适用范围有一定限制。
三、快速制造方法快速制造方法是近年来兴起的一种制造技术，它主要利用先进的数控机床和快速成型技术来实现产品的快速制造。
快速制造方法的特点是制造周期短，能够快速响应市场需求。
在快速制造方法中，产品的设计、模型制作和零部件加工可以在短时间内完成。
这种方法适用于小批量、个性化的产品制造。
但是，快速制造方法的成本较高，且材料选择有限，不适用于大规模生产。
四、数字化制造方法数字化制造方法是以数字化技术为核心的制造方式，它将数字化设计、虚拟仿真和智能制造等技术应用于制造过程中。
数字化制造方法的优点在于生产过程高度自动化、生产效率高、产品质量稳定。
通过数字化技术，可以实现工艺过程的可视化、参数的精确控制和实时数据的监控。
快速成型技术与传统制造技术的关系
快速成型技术与传统制造技术的关系随着科技的不断进步和创新，制造业也在不断发展和演变。
快速成型技术作为一种新兴的制造技术，与传统制造技术有着密切的关系。
本文将详细探讨快速成型技术与传统制造技术之间的关系，包括相互影响、互补性和共同发展等方面。
1.相互影响快速成型技术和传统制造技术之间存在相互影响的关系。
一方面，传统制造技术的发展为快速成型技术提供了基础。
传统制造技术在机械加工、注塑成型、铸造等领域的进步为快速成型技术提供了先前的经验和技术积累。
另一方面，快速成型技术的出现和发展也对传统制造技术产生了影响。
快速成型技术的高效、灵活和个性化特点，促使传统制造技术不断改进和创新，以适应市场需求。
2.互补性快速成型技术和传统制造技术之间存在互补性。
快速成型技术主要用于小批量、个性化和复杂产品的制造，而传统制造技术则适用于大批量和标准化产品的生产。
快速成型技术在产品开发阶段可以提供快速样品制作和验证，而传统制造技术则能够满足产品的批量生产需求。
因此，两者可以相互补充，共同构建一个完整的制造体系。
3.共同发展快速成型技术和传统制造技术在实践中也不断相互借鉴和交流，共同发展。
传统制造技术通过引入快速成型技术的先进概念和方法，改善生产效率和产品质量。
例如，传统注塑成型技术可以借鉴快速成型技术中的快速模具制作和数字化工艺控制，提高生产效率和产品精度。
另一方面，快速成型技术也受到传统制造技术的影响和启发，不断改进和创新。
例如，快速成型技术可以借鉴传统加工工艺的优点，如数控机床的高速加工和铣削。
4.技术整合随着快速成型技术和传统制造技术的不断发展，技术整合成为一个重要的趋势。
通过将快速成型技术与传统制造技术相结合，可以实现更高效、灵活和精确的制造过程。
例如，快速成型技术可以在产品开发阶段进行快速样品制作和验证，而传统制造技术则用于大规模生产。
此外，数字化技术的发展也为快速成型技术和传统制造技术的整合提供了支持，如虚拟仿真、数据分析和智能控制等。
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产品概念设计
数字化轿车
技术趋势
数字化设计制造 虚拟样机 全球采购和分销 大规模定制
应用状况
开发周期（48月→ 24月→ 12月） 碰撞试验（100次 → 50次） 个性化定单 → 3小时 通过在线采购降低成本10％
产品详细设计
数字化智能成型技术及相关研究 （仿真/模拟/虚拟/成形）
数字化人体模型在制造业中的应用
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，用激光或其他方 法将材料堆积而形成实体零件。
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。
快速成型的工艺原理
1. 三维模型构造
数字制造的集成模型
计算机集成制造
数字制造的环保实现
绿色制造
数字制造的服务化
服务型制造
5
数字化飞机
技术趋势
虚拟设计制造 全生命周期设计制造PLM 并行工程CE 全球化的协作平台EXSTAR
美国B777的应用效果 开发周期：9年 → 4.5年
成本降低：25％ 100％整机数字化设计 世界垄断与霸主地位
在三维CAD设计软件（如Pro/E、UG、 SolidWorks、SolidEdge等）中获得零件 CAD模型。目前一般快速成型支持的文件 输出格式为STL模型，即对实体曲面近似处 理（面型化Tessellation处理：用平面三角 面片近似模型表面）。这样处理的优点是大 大地简化了CAD模型的数据格式，从而便 于后续的分层操作。
快速成型和数字化制造技术的 发展及应用
陈中中 zzchen@
快速成型技术简介
去除成形(Dislodge Forming)：
把多余材料有序的从基体中去除。 （车、铣、刨...）ΔM＜0
受迫成形(Force Forming)：
利用材料的可成形性，在特定外围 约束下成形。 (铸造、锻压、粉末冶金等)ΔM＝0
吴虎鼎
计算机模型
修复后模型
嵌入文字 后的模型
三维激光扫描和图像处理相结合的技术 来进行考古数据计算机处理，目前尚处于研发和探索阶段，
相信在今后考古测绘应用上具有广阔前景。
数字化技术在文物保护中的应用
三维激光扫描技术为云冈石窟建 “数字档案” 2010-01-17 光明日报
Ø不损伤物体获得文物的外形尺 寸和表面色彩、纹理，得到三 维数据。
SLS成型机设备外观
美国DTM公司——Sinterstation2500
3
3DP工艺 (three dimensions printing)
3DP工艺原理及特点
Ø ABS材料 Ø 成型表面质量好 Ø 办公环境 Ø 操作简单 Ø 成型速度快 Ø 用途广泛，如外形设计、装配、测试等 Ø 样件易打磨，可上色，抛光等 Ø 样件韧性较高，可装在实物上做功能测试
1995年陕西省文物局科学技术进步一等奖；国家文物局科学技术进步二等奖； 1997年国家科技进步二等奖
6
案例：文物碎片的数字化修复
1992年西安黑河引水工程工地出土。在夏商周断代工程中具有很高的学术 研究意义，为国家一级文物。现该鼎有一腿断裂、口沿破裂且整体有变 形。由于该鼎铭文很多（包括断裂部分），考古用传统修复方法很难达到 满意的修复效果，影响保存和展示。
基于反求工程的安顺地戏 面具的保护和开发
全国石质文物保护一号工程——重庆大足石刻 千手观音抢救性维修保护工程（2011年4月）
壁画数字化采集
文物保护（三维扫描）
ZScanner700 手持式自动定位扫描器
7
数字化交通规划与设计仿真平台
场景仿真系统
数字化人体模型在医学中的应用(1)
1989年，美国国家医学图书馆“可视人计划”数据库 ； 1996年，美国国家橡树岭实验室（ORNL） “虚拟人计划” ； 1997年，华盛顿大学的 “生理人计划” ； 2000年，韩国、“可视人计划”； 2002年，“日本虚拟人计划”。
堆积成形(Stack Forming)：
运用合并与连接方法，把材料（气、 液、固相）有序地合并堆积起来。 (快速成型）ΔM＞0
生成成形(Grow Forming)：
利用材料的生物活性进行自身生长（活性 材料、仿生学、生物化学、生命科学）
快速成型(Rapid Prototyping)技术是近年来发展起来 的直接根据CAD模型快速生产样件或零件的成组技术总称， 它集成了CAD、数控、激光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。
黏贴反光球
Vicon动作捕捉系统
数字化技术在文物修复中的应用
以现代设计与制造技术为技术支撑，结合文物的考古学研究、 历史学研究、人体(或动物体)构造学研究、美学研究、以及结构力 学研究，形成文物修复的基本原则。
捕捉反光球三维空 间位置与动态数据
建立人体模型 及运动学与动力学数据
分析各主要部件结构、成分、形态及其相互关系，筛选出合理的粘结、焊 接、机械连接及适当使用加强件补强的修复方案及工艺。
ES
激光熔 合材料
SLS GPD
粘结剂 粘结材料
粘性片材 的粘结
UV粘结 片状材料
3DP
SF
LOM
SFP
TSF
常用工艺： SL、 FDM、SLS、3DP、LOM……
1
SL工艺（stereo-lithography）
膨胀光学系统 水平测控
零件
光敏树脂 支撑 工作台
刮板 平面场透镜
SL工艺原理
加工过程从最底部开始，利用激光在光敏树脂表 面进行扫描，每次扫描零件的一层。当激光的曝光量 超过液态树脂固化所需要的阈值能量时树脂发生聚合 反应实现固化。一层固化完毕后工作台下降一个高 度，刮板运动将树脂涂在前一层上，如此反复固化成 型进行制作，直到零件最终完成。光固化成形所能达 到的最小公差取决于激光的聚焦程度。
8
CT图象处理
RP原型
临床
延伸固定板
义齿种植桩
植入体基体
延伸固定板
钛合金人工骨
肿瘤切除
植入 安装
术前
康复
数字化时代的骨外科与假体工程
术后20天
用反求技术和快速成型技术制作赝复耳
谢谢
9
扫描镜 激光束
激光器 平整滚
粉末
SLS工艺原理及特点
SLS 是 一 种 将 非 金 属 （ 或 普 通 金 属 ） 粉 末 选择性地烧结成单独物体的工艺。它采用CO2 激光器作为能源。
由于该工艺能够直接烧结蜡粉，因此与熔 模铸造工艺相结合，可以进行小批量复杂中小 零件的生产，适合制作功能测试零件，并可用 于直接制造金属模具。
Ø 成形设备简单、成本低 Ø 成形材料广泛 Ø 成形过程对环境无污染 Ø 容易制成桌面化和工业化RP系统
• 精度低； • 结构不易太复杂
FDM制作复杂零件时，必须添加工艺支撑
FDM成型机设备外观
美国 Stratasys公司 ——Vantage系列
SLS工艺 (selective laser sintering)
Ø 符合人类人群的统计学要求、关节及操作都应符合生理学要求 Ø 可以呈现出完成工位操作任务所有姿势的能力 Ø 人体的各部分都具有参数化特征
分析在操作状态下工具表现出的各种可 能性，如拆装的路径、工作空间等。
人机工程 --- 数字化人体 68个关节 135个自由度
3D动作撷取分析
撷取动态数据，以进行 生物力学分析及建立3D 虚拟人体模型
RP技术的特点及优势
将复杂的三维型体转化为两
¡ 数字制造，直接CAD模型驱动 维截面来解决，因此能制造
任意复杂型体的高精度零
¡ 高度柔性和适应性
件，而无须任何工装模具。 作为一种使设计概念可视化
¡ 快速性
的重要手段，计算机辅助设 计下实物模型可在很短时
间内被加工出来，从而可以
¡ 成型材料的广泛性
很快对加工能力和设计结果 进行评估。
成型材料类型丰富，包括树脂、纸、工程蜡、工程塑料、陶瓷 粉、金属粉、砂等，可在航空，机械，家电，建筑，医疗等各个 领域应用。可以通过采用适当材料，将制作的原型在后续生产操 作中直接获得最终产品。
液体材料
RP工艺分类
粉状材料
片状材料
液体树 脂固化
SL BIS LTP HIS SGC
熔融材 料固化
BMP FDM 3DW SDM
收料筒
升降台
料带 供料筒
4
西安交通大学 LOM-500
北京殷华SSM800 及LOM样件原形
Ø 无须设计和构建支撑，零件内应力和翘曲变形小；
LOM
工艺 Ø 成型材料只能采用纸、塑料等片材；
特点
Ø 后续处理难度大，材料废除大，对环境有一定的污 染，成本相对较高；
Ø 系统较复杂，稳定性不高。
LOM工艺制造的零件
SL是目前应用最为广泛的一种快速原型制造工艺。
系统控制软件界面
激光快速成型扫描过程
SL成型机设备外观
3D system公司——SLA7000 西安交通大学 LPS600
FDM工艺(Fused deposition manufacture)
料丝 喷头 成形工件
2
FDM工艺原理及特点
喷头可在水平面内两个方向移动，工作台可根据需 要上下移动。塑性丝材或蜡制熔丝从加热喷嘴处挤出， 最初一层熔丝按预定轨迹成型在基体上之后，工作台下 降一个层厚并开始迭加下一层。
层切法反求测量——零件复杂内腔表面测量
摩托车发动机原件
层切法反求测量—构造后的发动机CAD模型
数字化人体模型在医学中的应用(2)
“数字化虚拟人”
–“863计划”项目 –中科院 –首都医科大学 –华中科技大学 –第一军医大学