快速成型技术及其发展综述
快速成型技术的多领域应用与发展
快速成型技术的多领域应用与发展摘要：简要介绍了快速成型技术的基本原理、工艺方法和技术特点。
阐述了快速成型技术在工业造型、制造、模具、医学、航天等多领域的应用，探讨了快速成型技术今后的发展趋势。
关键词：快速成型技术原型快速制模应用快速成型技术RP(Rapid Protot-yping RP)是20世纪80年代末开始发展起来的一种基于逐层累加成型的新兴制作工艺,它是集多种先进科技于一体的能够迅速将设计思想转化为产品的现代先进制造技术。
它为零件原型制作、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。
快速成型工艺是一个涉及CAD/CAM、逆向工程技术、分层制造技术、数据编程、材料编制、材料制备、工艺参数设置及后处理等环节的集成制造过程。
通俗地说，快速成型技术就是利用三维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。
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RP技术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。
快速成型制造工艺PR技术是将传统的“去除”加工方法(由毛坯切去多余材料形成产品)改变为“增加”加工方法(将材料逐层累积形成产品)，采用离散分层/堆积的原理，由CAD模型直接驱动，快速制作原型或三维实体零件的一种全新的制造技术。
快速成型技术发展至今，以其技术的高集成性、高柔性、高速性而得到了迅速发展，目前，快速成型的工艺方法已有几十种之多，其中主要工艺有四种基本类型: 光固化成型法(Stereo lithography Apparatus, SLA)、叠层实体制造法(Laminated Object Manufacturing, LOM)、选择性激光烧结法(Selective Laser Sintering, SLS) 和熔融沉积制造法(Fused Deposition Manufacturing, FDM)。
国内外现状和发展趋势
国内外现状和发展趋势引言快速成型技术(RapidPrototyping，简称RP)是国际上二十世纪八、九十年代发展起来的一种新型的制造技术”。
它基于增材制造的原理(MaterialIncreaseManufacturing，简称MIM)，根据零件的CAD模型直接成型复杂的零部件或模具，不需要任何工装，突破了传统去材法或变形法加工的许多限制，堪称制造领域人类思维的一次飞跃。
其汇集了计算机科学、CAD ／CAM、数控技术、计算机图形学、激光技术、新材料等诸多工程领域的先进成果，解决了，传统加工方法中复杂零件的快速制造难题，能自动、快速、准确地将设计转化成一定功能的产品原型或直接制造零件，对缩短企业产品的开发周期、节约开发资金、提高企业的市场竞争力均具有重大的意义。
RP技术的研究与开发在国外得到了广泛重视。
本文将从以下儿方丽对该技术的最新成果作一综述，并对未来的发展趋势加以探讨。
1 快速成型新设备最近几年，快速成型新设备的研制与开发集中体现在两个方面，一是原有RP的设备完善与提高，推出性能更高、功能更强的改进型；二是新型RP设备的涌现。
在原有设备的完善与发展方而，德国EOS公司树脂光照成型设备STEREOSMAX60O的制作范围为60Omm×60Omm×400n'fin．激光扫描速度可达10m／s；粉末烧结成型设备EOSINTS一700的制作范围为700mnl×380mm×380mlTl，激光扫描速度可达2．5m／S，专门用于铸造砂型的制作。
日本CEMT公司的树脂光照成型设备SOUP一1000的制作范围更大，为1000 mrn×800mnl×500mnl。
美国DTM公司的Sinterstation2500的制作范围达300nlln×381mlTl×432mlTl，制作能力比Sinterstation 2000儿乎大一倍，在汽车和航空制造业中将有更大用途。
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。
焊接快速成形技术的研究现状与发展趋势
焊接快速成形技术的研究现状与发展趋势摘要：近些年来焊接快速成形技术在制造业得到了普遍的应用与发展，焊接快速成形技术具有灵活高效且低成本的特点，但是在焊接快速成形技术的迅速发展中还是存在很多的问题。
为了提高焊接快速成形技术的效率与质量，解决焊接快速成形技术在发展中遇到的问题，确定焊接快速成形技术未来的发展趋势，对焊接快速成形技术的现状进行简要的分析与研究。
关键词：焊接；快速成形技术；研究现状；发展趋势前言：焊接快速成形技术是基于快速成形技术的开发与运用下发展出来的，快速成形技术也可以称为快速原型制造技术，是利用综合机械工程技术、计算机技术、数字化控制技术、激光技术与材料科学技术等等一系列先进的科学制造技术进行直接生产形成三维的零件和样件的增材制造技术。
在现在已经开发的快速成形技术中，可以直接使用的技术主要还是应用在激光或者焊接的成形技术上。
焊接快速成形技术的发展还不够，在制造应用中还存在着一些问题，本文将对焊接快速成形技术的现状问题与发展趋势进行研究探讨。
1.焊接快速成形技术的概念与发展1.焊接快速成形技术的原理与概念焊接快速成形技术是通过计算机CAD进行三维模型设计，进行一系列的模型近似处理，在对模型进行分层切片处理，得到二维的层面数据，利用不同的焊接方法进行逐层的成形叠加处理，最终得到成形的实体零件的增材制造技术。
焊接快速成形技术具有很多的优势，比如生产制造的成本低、生产制造的效率高、生产制造灵活多变不受限制、生产制造的零件质量性能好，得以受到了制造业的广泛应用。
1.焊接快速成形技术的历史与发展早在20世纪60年代焊接技术存在很多问题，为解决大锻件锻造困难与拼接焊接结构性能差等问题，德国钢铁制造公司利用埋弧自动焊技术与整体堆焊的方式来制造出全焊缝金属组成的大型压力容器，这种制作方法被称为成形焊接。
在20世纪80年代焊接成形技术的精密度还比较差，美国公司大力开发研究成形熔化技术，制造了近似成形精密零件的技术与设备。
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
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。
快速成型技术概述
快速成型技术概述现代科学技术的飞速进展，尤其是微电子、计算机、数控技术、激光技术、材料科学的进步为制造技术的变革与进展制造了前所未有的机遇，使得机械制造能够突破传统的制造模式，进展出一项崭新的制造技术一一，快速成型技术。
诞生背景快速成型技术的诞生主要有两方面的缘由：1）市场拉动市场全球化和用户需求共性化为先进制造技术提出了新的要求，随着市场一体化的进展，市场竞争越来越激烈，产品的开发速度成为竞争的主要冲突。
同时用户需求多样化的趋势日益明显，因此要求产品制造技术有较强的敏捷性，在不增加成本的前提下能够以小批量生产甚至单件生产产品。
2）技术推动新技术的进展为快速成型技术的产生奠定了技术基础，信息技术、计算机技术的进展、CAD/CAM技术的进展、材料科学的进展一新材料的消失、激光技术的进展为快速成型技术的产生和进展奠定了技术基础。
快速成型技术就是在这样的社会背景下在80年月后期产生于美国并快速扩展到欧洲和日本。
由于即技术的成型原理突破了传统加工中的塑性成形（如锻、冲、拉伸、铸、注塑加工等和切削成形的工艺方法，可以在没有工装夹具或模具的条件下快速制造出任意简单外形又具有肯定功能的三维实体原型或零件，因此被认为是近二十年来制造技术领域的一次重大突破。
基本原理与特征快速成型技术是一种将原型（或零件、部件）的几何外形！结构和所选材料的组合信息建立数字化描述模型，之后把这些信息输出到计算机掌握的机电集成制造系统进行材料的添加、加工，通过逐点、逐线、逐面进行材料的三维堆砌成型, 再经过必要的处理，使其在外观、强度和性能等方面达到设计要求，实现快速！精确地制造原型或实际零件、部件的现代化方法。
快速成型技术的特征为：(1)可以制造出任意简单的三维几何实体；(2)CAD模型直接驱动；(3)成形设施无需专用夹具或工具；(4)成形过程中无人干预或较少干预；快速成型技术的优势(1)响应速度快：与传统的加工技术相比，RP技术实现了CAD模型直接驱动, 成形时间短，从产品CAD或从实体反求获得数据到制成原型，一般只需要几小时至几十个小时，速度比传统成型加工方法快得多"这项技术尤其适于新产品的开发，适合小批量、简单(如凹槽、凸肩和空心嵌套等)、异形产品的直接生产而不受产品外形简单程度的限制，还改善了设计过程中的人机沟通，使产品设计和模具生产并行，从而缩短了产品设计、开发的周期，加快了产品更新换代的速度，大大地降低了新产品的开发成本和企业研制新产品的风险。
快速成型技术的发展与应用
快速成型技术的发展与应用摘要：快速成型技术是现代制造技术较为先进的加工方法，其结合了数控、计算机制造、激光等技术。
本文主要介绍了几种快速成型技术的发展与现状及其加工原理，对其在产品设计、模具制造、建筑、医疗等方面的应用作了探讨，分析了该技术在应用中的优缺点。
关键词：快速成型技术；工作原理；应用1前言为了满足现代社会消费者的需求，各种各样的新产品不断出现。
现代产品的设计不但追求质量好，功能强，而且要求造型美观。
一方面，制造商要面对消费者“喜新厌旧”的心理，产品的更新换代不断加快，谁能够利用最短的时间不断的推出新产品，谁就能留住消费者；另一方面，现代制造业的市场是竞争越来越激烈，降低成本，生产出高质量的产品是商家制胜的法宝。
这就使得传统的产品设计与制造的方法已经不能完全满足现在产品设计的要求。
在这种形势下，催使快速成型技术（Rapid Prototyping Manufacturing,RPM）的出现与成熟。
2快速成型的原理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。
而快速成型技术即是采用加材料的方式进行加工，材料从没有到有，一层层的叠加得到产品，有别于传统的加工方式。
快速成型技术采用离散或堆积成型的原理，由三维的CAD模型根据不同的加工工艺进行分层，每一层就变成了一个二维图形，从而由大量的二维图形取代了三维图形，只要所分的层是足够的薄，那么大量的二维图形叠加在一起就越逼近三维图形。
然后经过对数据进行处理，让每一个二维图形生成数控程序，利用数控系统把所得的数控程序以平面加工的方式还原成每一层二维图形的薄片，让薄片一层一层的叠加起来就得到了三维的模型。
快速成型技术经过近年来的不断发展与完善，已经产生了很多种的加工方法。
目前主要的有：美国3D SYSTEM公司的光固化成型法(Stereo Lithography Apparatus，SLA)、美国Helisys的分层实体制造法(Laminated Object Manufacturing,LOM)、德国的ESO选择性激光烧结法(Selective LaserSintering,SLS)、美国Stratasys的熔融沉积法(Fused Deposition Modding,FDM)、美国MIT-Z的三维打印法(Three Dimensional Printing and Gluing,3DP)等常用的方法。
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％。
(整理)快速成型技术的应用与发展前景
快速成型技术的应用与发展前景一．什么是快速成型技术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，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。
即，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。
二．快速成型技术的产生背景(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(快速设计和快速工模具)的能力(周期和成本)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。
三．快速成形技术的特点快速成型技术具有以下几个重要特征：l ）可以制造任意复杂的三维几何实体。
由于采用离散／堆积成型的原理．它将一个十分复杂的三维制造过程简化为二维过程的叠加，可实现对任意复杂形状零件的加工。
越是复杂的零件越能显示出 RP 技术的优越性此外， RP 技术特别适合于复杂型腔、复杂型面等传统方法难以制造甚至无法制造的零件。
2 ）快速性。
通过对一个 CAD 模型的修改或重组就可获得一个新零件的设计和加工信息。
从几个小时到几十个小时就可制造出零件，具有快速制造的突出特点。
3 ）高度柔性。
无需任何专用夹具或工具即可完成复杂的制造过程，快速制造工模具、原型或零件。
(RP) 快速成型技术
目前已经有许多比较成熟的RP专用数据处理软件面市。如 Bridgeworks and SolidView， Brockware， StlView， Velocity， Z_ Shifter， Rapid Tools， Rapid Prototyping Module，Rapid Tools，以及清华大学激光快速成型中心开发的Lark’98 等。
SLS法采用各种粉末(金属、陶瓷、蜡粉、塑料等)为材料，在激光照射 下烧结的原理，利用滚子铺粉，用CO2高功率激光器对粉末进行加热， 在计算机控制下堆积成形，直至烧结成块。其优点是多零件制作时速 度快；但精度较低，后处理工艺复杂。利用该方法可以加工出能直接 使用的金属件。
（3）SLA
使用二氧化碳激光器烧结粉末材料（如蜡粉，PS粉，ABS粉，尼龙粉， 覆膜陶瓷和金属粉等）。成型时先在工作台上铺一层粉末材料，激光束 在计算机的控制下，按照截面轮廓的信息，对制件的实心部分所在的粉 末进行烧结。一层完成后，工作台下降一个层厚，再进行后一层的铺粉 烧结。如此循环，最终形成三维产品。
快速成型技术 (RP)
快速成型技术(RP)的起源
1979年，东京大学的中川威雄教授利用分层技术制造了金属冲裁模、 成形模和注塑模。
直写快速成型机文献综述
直写快速成型机目前，国内外直写快速成型机的成型方法有很多种。
根据使用材料的形态(气态、液态、固态或粉末)和成型机理不同，快速成型有下列几种比较成熟的方法：1.立体光刻技术立体光刻成型(Stereo Lithography Apparatus.简称SLA)技术是目前世界上研究最深入、技术最成熟、应用最广泛的实用化技术。
该技术采用紫外激光束硬化光敏树脂生成二维物体。
在液槽中盛满液态的光敏树脂，树脂可以在紫外激光照射下进行聚合反应，发生相变，由液态变为固态。
成型开始时，工作台下降至液面以下一个层高的距离，在计算机控制下的激光束以预先确定的各个分层截面的轮廓为轨迹逐点快速扫描，被扫描区域固化，从而形成一个固态薄截面。
然后升降机构带动工作台再下降一个层高，其上又覆盖上一层液态树脂，以便进行第二层扫描固化，新固化的一层牢固地粘在前一层上，如此重复，直到加工出整个模型。
SLA技术的常用原料是热固性光敏树脂，主要用于制造各种模具和模型等。
还可以通过在光敏树脂中加入其他的材料成型，用制造出的原型代替熔模精密铸造中的蜡模等。
2.分层实体造型分层实体造型(Laminated Object Manufacturing，简称LOM)技术是近年来发展起来的又一种直写快速成型机，它是通过对原料纸进行层合与激光切割来形成零件。
这种工艺采用激光器按照CAD分层模型所获得的数据，用激光束将单面涂有热溶胶的薄膜材料或其他材料的箔带切割成预制原型在该层平面的内外轮廓，再通过加热辊加热，使刚刚切好的一层与下面己切割层粘接在一起。
这样通过逐层切割、粘合，最后将不需要的材料录」离，得到预制的原型。
LOM技术常用的材料是纸、金属箔、陶瓷膜、塑料膜等，除了制造模具、模型以外，还可以制造结构件。
但是制件的粘结强度与所选的基材和胶种密切相关，废料的分离比较费时，边角废料多。
3.熔丝沉积造型熔丝沉积造型(Fused Deposition Modeling，简称FDM)技术是采用热熔喷嘴，将半流动的材料按CAD分层数据控制的路径挤压并沉积在指定位置凝固成型，逐层沉积、凝固后形成整个原型或零件。
试析国内熔融沉积快速成型技术的发展滞因及未来发展趋势
试析国内熔融沉积快速成型技术的发展滞因及未来发展趋势1. 引言1.1 熔融沉积快速成型技术的定义熔融沉积快速成型技术是一种先进的制造工艺，也被称为3D打印技术。
通过这项技术，可以根据设计的CAD模型，将金属或塑料等材料逐层堆积成立体零件。
相比传统的加工方法，熔融沉积快速成型技术具有快速、灵活、节约材料等优势，广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域。
熔融沉积快速成型技术的原理是利用计算机控制系统将材料加热至熔化状态，然后通过喷嘴或激光等工具按照预定的路径逐层构建物体。
这种制造方法不仅可以制造复杂的结构，还可以实现个性化定制，为工业生产带来了革命性的变化。
通过不断改进工艺和材料，熔融沉积快速成型技术正在逐渐成为制造业的主流技术之一。
熔融沉积快速成型技术的定义是一种利用计算机控制系统将材料逐层堆积成立体零件的先进制造工艺，具有快速、灵活、节约材料等优势，在各个领域都有广泛的应用前景。
1.2 熔融沉积快速成型技术的重要性熔融沉积快速成型技术还可以节约材料资源，减少废料产生，降低生产成本，有利于实现可持续发展。
通过熔融沉积快速成型技术，可以实现轻量化设计，减轻产品重量，提高产品性能，同时还可以实现废旧物资的再利用，实现循环经济的发展。
熔融沉积快速成型技术的重要性体现在提高生产效率、满足个性化需求、节约资源、降低成本、推动可持续发展等方面，对于我国的制造业发展具有重要的意义。
加强熔融沉积快速成型技术的研究和推广是十分必要的。
2. 正文2.1 国内熔融沉积快速成型技术发展的现状熔融沉积快速成型技术是一种先进的制造技术，已经在国内得到了广泛应用和推广。
目前，国内熔融沉积快速成型技术的发展已经取得了一定的成就。
在技术水平方面，国内企业已经能够独立研发和生产出一系列熔融沉积快速成型设备，并且实现了一些技术指标的突破。
在应用领域方面，熔融沉积技术已经被广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域，为我国制造业发展提供了有力支撑。
快速成型技术在医学中的应用
快速成型技术在医学中的应用随着现代科技的不断发展，快速成型技术在各个领域中得到了广泛的应用，尤其是在医学领域中。
医学工程正在迅速成为一个重要的领域，而快速成型技术在其中扮演者重要的角色。
本文将就快速成型技术在医学中的应用进行详细探讨。
一、快速成型技术的基本原理快速成型技术是一种利用计算机辅助设计、制造和生物医学工程学来制造零件的技术。
其基本原理是依据任意三维几何体的CAD模型，利用计算机辅助制造技术将其分层处理，依次通过向前推进材料或熔融材料的方式，将物体一层层地制造出来，直到形成完整的物体模型，这个过程称为快速成型。
快速成型技术的优点是快速制造、高度精度、低成本、设计灵活多变、无需特殊工具、任何形状均可制造而不需要限制。
这些优点使得快速成型技术在医学领域中大有用武之地。
二、快速成型技术在医学中的应用1、医学模型的制造医学模型制造是快速成型技术在医学领域中的一个可以发挥重要作用的应用。
其主要包括骨头、心脏、肺部等的三维打印模型。
这些模型的制造可以帮助医生更加深入地了解病人的情况。
采用三维打印技术可以为外科医生提供直观的、可触摸的模型，以促进对病人的诊断和治疗。
此外，还可以提高难度手术的成功率并减少医疗事故的发生。
2、手术和创口辅助器材的制造利用快速成型技术制造手术和创口辅助器材也是医疗领域的重要应用。
手术辅助器材可以帮助医生更好地掌握手术的精确度和安全性，同时也可以减少手术风险。
而利用快速成型技术3D打印的创口辅助器材，可以减少手术的痛苦和恢复时间，增加病人的生活质量。
3、人工器官和植入物的制造利用快速成型技术制造人工器官和植入物也是医学领域中的重要应用。
这种技术包括制造人工眼角膜、人工植髓材料、人工关节等。
随着自体提取组织等技术的发展，快速成型技术制造出的人工器官和植入物已经成为当前医学领域中的重要方向之一。
三、快速成型技术在医学中的未来发展随着计算机、材料和制造技术的日益提高，快速成型技术在医学领域中的应用前景也非常广阔。
金属直接快速成型技术发展现状及未来发展趋势
金属激光熔化快速成型技术的现状及发展引言速成型(Rapid Prototype，RP)技术是通过材料添加法直接制造实体模型的技术总称，已经被广泛地用于缩短产品生产周期。
虽然此技术包括很多种不同的工艺，但最基本的思想是根据电脑中的CAD数据用逐层添加方式直接成型具有特定几何形状的零件。
它突破了传统加工方法去除成犁的概念，采用添加材料的方法成型零件，不存在材料去除的浪费问题；可显著缩短零件制造周期，增强产品竞争优势；成型过程小受零件复杂程度的限制，因而具有很大的柔性，特别适合于单件小批量产品和样件的制造⋯。
当前发展起来的20多种技术中，多数不能直接用丁金属零件的制造，往往是用非金属材料制造出零件的模具，然后再浇铸成金属零件。
但工业上对金属零件的直接快速成型技术更感兴趣，近年来此技术也成了RP技术的主流发展方向。
金属零件选区激光熔化(Selective L2Lser Melting，SLM)直接成型是一种新型的RP技术，它能一步加工出具有冶金结合、致密度接近100％、具有一定尺寸精度和表面粗糙度的金属零件。
它可以大大加快产品的开发速度，具有广阔的发展前景，也是国外研究的热点领域之一。
1选区激光熔化技术的基本原理SLM技术基于快速成犁原理，从零件的CAD几何模型如发，通过软件分层离散和数控成型系统，用激光束把金属或合金粉末逐层熔化，堆积成一个冶金结合、组织致密的实体。
在计算机上设计出零件的三维实体模型，通过专用软件对该三维模型进行切片分层，得到各截面的轮廓数据，将这些数据导入快速成型设备，设备将按照这些轮廓数据，控制激光束选择地熔化各层的金属粉末材料，逐步堆叠成三维金属零件。
2金属零件快速成型的主要方法目前，可以直接成型金属零件的快速成型方法主要有三种：第一种是选区激光烧结(SLS)制造金属，即用低熔点金属或有机粘接材料包覆在金属粉末表而，激光选照射时，激光作用下低熔点金属或粘接材料熔化，而金属粉末不熔化，形成的三实体为类似粉末冶金烧结的坯件，实体存在一定比例孔隙，不能达到100％密度，力学性能也较差，常常还需要经过高温重熔或渗金属填补孔隙等后处理才能使用。
快速成型技术现状与行业发展趋势
快速成型技术行业现状与产业发展趋势杭州先临三维科技股份有限公司2012.5.28目录1.快速成型技术发展历史及现状 (1)1.1快速成型技术发轫的背景 (1)1.2快速成型技术的优点、原理和工艺 (2)1.2.1快速成型技术的优点 (2)1.2.2快速成型的基本原理 (2)1.2.3快速成型的工艺方法 (4)1.3 快速成型技术的发展 (10)1.3.1 快速成型技术的发展历史 (10)1.3.2 快速成型技术的发展方向 (11)2 快速成型技术行业及产业 (12)2.1 快速成型技术的行业应用现状 (12)2.1.1医学应用 (12)2.1.2 制造领域 (12)2.2 快速成型技术的行业市场主体分析 (13)2.3 快速成型技术的产业发展现状及趋势 (14)2.3.1 快速成型技术产业发展状况 (14)2.3.2全球市场 (16)2.3.3亚太市场 (16)3 国内快速成型技术产业发展的机遇及挑战 (19)3.1国内快速成型技术产业发展现状 (20)3.1.1国内快速成型技术的研发和推广情况 (20)3.1.2国内的快速成型技术的应用情况 (20)3.1.3国内快速成型技术企业的典型企业列举 (20)3.2 国内快速成型技术产业的发展机遇 (27)3.2.1 国内外的市场环境利于快速成型技术产业发展 (27)3.2.2 国内的政策环境利于快速成型技术产业发展 (27)3.3 国内快速成型技术产业面临的挑战 (28)3.3.1 快速成型技术在向产品生产化发展中所存在的主要问题 (28)3.3.2 快速成型技术产业面临的应用化挑战 (29)快速成型技术行业现状与产业发展趋势1黄贤清何文浩1.快速成型技术发展历史及现状1.1快速成型技术发轫的背景在新产品的开发过程中，总是需要在投入大量资金组织加工或装配之前对所设计的零件或整个系统加工一个简单的例子或原型。
这样做主要是因为生产成本昂贵，而且模具的生产需要花费大量的时间准备，因此，在准备制造和销售一个复杂的产品系统之前，工作原型可以对产品设计进行评价、修改和功能验证。
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计算机集成制造技术与系统——读书报告题目名称：专业班级：学号：学生姓名：指导老师快速成型技术及其发展摘要：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。
关键词：快速成型烧结固化叠加发展服务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，在不同的地点各自独立地提出了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。
1986年，美国Texas大学的研究生戴考德提出了选择性激光烧结(Selective Laser Sintering，简称SLS)的思想，稍后组建了DTM 公司，于1992年开发了基于SLS的商业成形系统Sinterstation。
斯科特科瑞普在1988年提出了熔融成形(Fused Deposition Modeling，简称FDM)的思想，1992年开发了第一台商业机型3D-Modeler。
自从80年代中期SLA光成形技术发展以来到90年代后期，出现了几十种不同的RP技术，但是SLA、SLS和FDM几种技术，目前仍然是RP技术的主流，最近几年LJP（立体喷墨打印）技术发展迅速，以色列、美国、日本等国的RP设备公司都力推此类技术设备。
2基本原理快速成形技术是在计算机控制下，基于离散、堆积的原理采用不同方法堆积材料，最终完成零件的成形与制造的技术。
1、从成形角度看，零件可视为“点”或“面”的叠加。
从CAD电子模型中离散得到“点”或“面”的几何信息，再与成形工艺参数信息结合，控制材料有规律、精确地由点到面，由面到体地堆积零件。
2、从制造角度看，它根据CAD造型生成零件三维几何信息，控制多维系统，通过激光束或其他方法将材料逐层堆积而形成原型或零件。
3快速成型技术特点RP技术与传统制造方法（即机械加工）有着本质的区别，它采用逐渐增加材料的方法（如凝固、焊接、胶结、烧结、聚合等）来形成所需的部件外型，由于RP技术在制造产品的过程中不会产生废弃物造成环境的污染，（传统机械加工的冷却液等是污染环境的），因此在当代讲究生态环境的今天，这也是一项绿色制造技术。
RP技术集成了CAD、CAM、激光技术、数控技术、化工、材料工程等多项技术，解决了传统加工制造中的许多难题。
RP技术的基本工作原理是离散与堆积，在使用该技术时，首先设计者借助三维CAD或者通过逆向工程所采集的几何数据，建立数字化模型，这是完成快速成型制造的一项基本条件，借助现有的主流三维设计软件建立三维模型，再经过三维CAD导出相应的文件格式输入快速成型机当中，通过逐点、逐面进行三维的立体堆积，部件完成后，再经过必要的后续处理，使完成的部件在性能、形状尺寸、外观上等方面达到设计要求。
RP技术的特点从原理上说，应用RP技术来进行产品制造，可以忽略产品部件的外形复杂程度(这也是与传统机械加工方式制造产品的最大区别之一)，原材料的利用率接近100%，制造精度最高可达0.01mm。
RP技术的主要特点有：3.1 制造快速RP技术是并行工程中进行复杂原型或者零件制造的有效手段，能使产品设计和模具生产同步进行，从而提高企业研发效率，缩短产品设计周期，极大的降低了新品开发的成本及风险，对于外形尺寸较小，异形的产品尤其适用。
3.2 CAD/CAM技术的集成设计制造一体化一直来说是现在的一个难点，计算机辅助工艺（CAPP）在现阶段由于还无法与CAD、CAM完全的无缝对接，这也是制约制造业信息化一直以来的难点之一，而快速成型技术集成CAD、CAM、激光技术、数控技术、化工、材料工程等多项技术，使得设计制造一体化的概念完美实现。
3.3 完全再现三维数据经过快速成型制造完成的零部件，完全真实的再现三维造型，无论外表面的异形曲面还是内腔的异形孔，都可以真实准确的完成造型，基本上不再需要再借助外部设备进行修复。
3.4 成型材料种类繁多到目前为止，各类RP设备上所使用的材料种类有很多，树脂、尼龙、塑料、石蜡、纸以及金属或陶瓷的粉末，基本上满足了绝大多数产品对材料的机械性能需求。
3.5 创造显著的经济效益与传统机械加工方式比较，开发成本上节约10倍以上，同样，快速成型技术缩短了企业的产品开发周期，使的在新品开发过程中出现反复修改设计方案的问题大大减少，也基本上消除了修改模具的问题，创造的经济效益是显而易见的。
3.6 应用行业领域广RP技术经过这些年的发展，技术上已基本上形成了一套体系，同样，可应用的行业也逐渐扩大，从产品设计到模具设计与制造，材料工程、医学研究、文化艺术、建筑工程等等都逐渐的使用RP技术，使得RP技术有着广阔的前景。
4现阶段主流的RP工艺方法介绍4.1 SLA（立体光造型技术）立体光造型技术是典型的逐层制造法，采用光敏树脂（聚丙烯酸脂）为原料，紫外激光在工控机的控制下根据零件的分层截面信息，在光敏树脂等相应材料的液面进行逐点扫描，被扫描区域的树脂经过光聚合反应而固化，形成零件的一个分层截面，一层固化好后工作平台下降一个分层厚的距离，以便在先前固化好的零件分层截面是重新涂抹一层新的液态树脂，然后工控机控制激光再扫描下一分层截面，层与层之间也因此而紧密连接在一起没有缝隙。
如此反复直至整个零件成型。
国外的SLA技术以美国的3D SYSTEM公司为代表，设备技术都较为成熟，同时日本德国以色列都也有各自具有特色比较成熟的SLA快速成型技术。
国内是以西安交大的设备较为成熟，现已开发出一整套SLA快速成型机，成型速度、零件精度都已接近国外先进技术。
总体来说SLA技术的优势是成型零件精度高，表面质量好，原材料利用率高，而且可以制作形状复杂的零件。
但SLA技术也有一定的局限性就是不能选用多种材料，只能固定用光敏感材料。
4.2 SLS（选择激光烧结技术）SLS与SLA有相似之处，都是在激光的选择下对材料进行烧结，区别在于SLS的材料不是液态的光聚合物，而是粉末材料，金属、尼龙、塑料、陶瓷等粉末材料均可，这样就使得SLS的适用范围更广，航空、航天、汽车、家电等行业中去，因此在这里的行业在工艺上，SLS控制激光，选择性的烧结粉末，使粉末烧结固化形成一个层面，经过电机的驱动，使粉末固化层下降一个层厚的高度，重新涂铺一层粉末再进行激光扫描重复之前的步骤，直到完成整个三维数模的实体造型。
目前世界范围内进行SLS技术研究的主要是美国的DTM公司，德国队EOS公司以及中国北京隆源公司。
其中DTM公司的SLS设备在市场使用率上占据领先地位，而EOS公司在金属粉末烧结方面有着自己的特点。
4.3 FDM(熔融沉积成型技术)FDM与之前的SLA、SLS有一些区别，它采用热熔喷头，使熔融的材料，比如尼龙、塑料等，根据CAD数据信息的将材料挤压在制定位置凝固成型，逐层堆积，最后形成完整的零件。
现在世界上FDM技术较为领先的是美国的Stratasys公司和Dimension公司，占据了市场大多数的份额。
4.4 LJP（立体喷墨打印技术）LJP技术在早些年就已经产生，在美国麻省理工学院开发成功，但并没有完全推向市场，大多应用于内部研究，而近来立体打印技术经过技术改进，逐步在市场上占据一定的地位。
从技术特点以及工艺上来看，LJP与FDM有相似之处，都采用的是将材料加热到熔融状态，再将材料喷出，堆积形成实体三维模型，但LJP的成型速度更快，表明质量更高，而且吸取了FDM可以随意更换制造原料的特性，一种材料装在一个墨盒里，每次制作前根据需要选择原料，方便快捷，同时又排除了FDM的缺点，比如成型速度慢，表面光洁度较低，模型精度不理想等，LJP制作出样品的外观质量基本上可以与SLA相媲美，因此近几年采用LJP工艺的快速成型设备逐渐占据了主流市场。
还有一种是LOM（纸张叠层造型技术）由于制作出的三维模型精度低，表明光洁度差，经常无法准确再现三维数字模型，现在已经逐渐走向没落。
5.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，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)在新产品造型设计过程中的应用快速成形技术为工业产品的设计开发人员建立了一种崭新的产品开发模式。
运用RP技术能够快速、直接、精确地将设计思想转化为具有一定功能的实物模型(样件)，这不仅缩短了开发周期，而且降低了开发费用，也使企业在激烈的市场竞争中占有先机。
(2)在机械制造领域的应用由于RP技术自身的特点，使得其在机械制造领域内，获得广泛的应用，多用于制造单件、小批量金属零件的制造。
有些特殊复杂制件，由于只需单件生产，或少于50件的小批量，一般均可用RP技术直接进行成型，成本低，周期短。
(3)快速模具制造传统的模具生产时间长，成本高。
将快速成型技术与传统的模具制造技术相结合，可以大大缩短模具制造的开发周期，提高生产率，是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径。
快速成形技术在模具制造方面的应用可分为直接制模和间接制模两种，直接制模是指采用RP技术直接堆积制造出模具，间接制模是先制出快速成型零件，再由零件复制得到所需要的模具。
(4)在医学领域的应用近几年来，人们对RP技术在医学领域的应用研究较多。
以医学影像数据为基础，利用RP技术制作人体器官模型，对外科手术有极大的应用价值。
(5)在文化艺术领域的应用在文化艺术领域，快速成形制造技术多用于艺术创作、文物复制、数字雕塑等。
(6)在航空航天技术领域的应用在航空航天领域中，空气动力学地面模拟实验(即风洞实验)是设计性能先进的天地往返系统(即航天飞机)所必不可少的重要环节。