快速原型制造技术的发展与应用
快速原型制造方法及应用
快速原型制造SLS法及应用——09制造332 姚健快速原型技术是综合利用CAD技术、数控技术、材料科学、机械工程、电子技术及激光技术的集成以实现从零件设计到三维实体原型制造一体化的系统技术。
快速原型制造技术是由CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体技术的总称，它有四方面的特征：一、能制造任意复杂形状的三维实体零件而无需机械加工。
二、系统由CAD模型直接驱动，能将产品的三维计算机模型直接制成实体零件，而不必设计、制造模具、专用夹具或工具，且成型过程中无人干预或较少干预，因而制造周期大大缩短。
三、能借电铸、电弧喷涂技术进一步由塑胶件制成金属模具，或者能将快速获得的塑胶件当做易熔铸模或木模，进一步浇铸金属铸件或制造砂型。
四、能根据CAE的结果制成三维实体，作为试验模型，评判仿真分析的正确性。
快速原型制造技术的具体工艺不下30余种，根据采用材料及对材料处理方式的区别，可归纳为以下五类方法：1、光固化法/SL法（Stereolithography)2、叠层制造法/LOM法（Lamited Object Manufacturing)3、激光选区烧结法/SLS法（Selective Laser Sintering)4、熔融挤压成形法/FDM法（Fused Deposition Modeling)5、喷墨印刷成形法/IJP法（ Ink-Jet Printing)而在众多的成型技术中，选择SLS因为具有成型速度快、精度高、材料选择面广和适用于多种用途的特点，而得以迅速发展。
SLS工艺是一种基于离散-堆积思想的加工过程，其成形过程可分为在计算机上的离散过程和在成形机上的堆积过程:1).离散过程。
首先用CAD软件，根据产品的要求设计出零件的三维模型，然后对三维模型进行表面网格处理，常用一系列相连三角形平面来逼近自由曲面，形成经过近似处理的三维CAD模型文件。
然后根据工艺要求，按一定的规则和精度要求，将CAD模型离散为一系列的单元，通常是由Z向离散为一系列层面，称之为切片。
sla快速原型技术的发展及应用资料
sla快速原型技术的发展及应用资料
SLA快速原型技术，是一种高精度、高效率的制造工艺，已经在许多领域得到广泛的应用，并取得了显著的成就。
下文将简要介绍SLA快速原型技术的发展和应用情况。
一、SLA快速原型技术的发展
SLA技术诞生于20世纪80年代初，最初是由Chuck Hull（美国3D系统公司创始人）发明的。
SLA技术是采用激光照射液态光敏树脂，使其固化成三维实体的方法。
SLA技术在20世纪90年代逐步发展成功，成为了当时最流行的快速原型技术之一。
SLA技术的发展经历了从单一激光扫描到多光束扫描、从单个构建台到多个构建台、从单一光敏树脂到多种光敏树脂等多个阶段，这些改进使SLA技术得以高度发展和成熟。
二、SLA快速原型技术的应用
1、医疗领域：SLA技术在医疗领域有着广泛的应用，如医疗器械研发、牙医领域、生物医学领域的研究等。
例如，牙科爱好者可以通过SLA技术制造出牙齿矫正器、牙套等，并能够个性化定制。
2、汽车制造：在汽车制造领域，SLA技术可以用来制造产品模型、产品外部系统、汽车内部零部件等。
3、电子行业：SLA技术可以制造出电子产品外壳、电子英寸等。
快速原型的制造技术及应用研究
快速原型的制造技术及应用研究一、引言快速原型（Rapid Prototyping，RP）是一种新兴的制造技术，它可以快速制造出三维模型，并在其基础上进行快速制造，同时也被广泛应用于产品设计领域和医疗领域。
二、快速原型技术的发展历程起初，快速原型技术主要用于制造复杂的工业零件，但由于其高效、低成本等优点，被广泛应用于汽车、航天、建筑、文化创意等领域，逐渐发展成为一项独立的制造技术。
三、快速原型技术的制造方法快速原型技术的制造方法主要分为激光烧结、光固化、层压制造和喷射成型等几种方法。
1. 激光烧结激光烧结采用激光束在金属粉末上进行高能量照射，使金属粉末熔化，形成凝固的金属球，在多次重叠后形成零件。
该方法通常用于制造金属零件。
2. 光固化光固化是利用紫外线或激光束的能量使液态树脂快速聚合形成固体，该方法通常用于制造非金属零件。
3. 层压制造层压制造是采用在平面上依次叠压成型材料用三维打印机快速建造出三维物体的方法。
该方法特别适合制造模型和薄壁零件。
4. 喷射成型喷射成型是通过喷射器喷射熔融材料直接形成零件。
该方法特别适合制造中空零件。
四、快速原型技术应用研究1. 产品设计领域在产品设计领域，快速原型技术可以快速制造出三维模型，方便设计师在设计过程中对产品进行修改和改进，大幅度缩短了设计周期并降低了制造成本。
2. 医疗领域在医疗领域，快速原型技术可以通过数字化重建受伤部位，制作出精准的模型，帮助医生进行手术前的规划，并提高手术成功率，减少手术风险。
3. 艺术创意领域在艺术创意领域，快速原型技术可以制造出形态多样的艺术品和创意家居用品，满足人们日益增长的个性化需求。
五、快速原型技术的未来发展快速原型技术的发展受到了技术、市场、资金等多方面的限制。
仍需大量的研究和发展，提高快速原型制造技术的准确度、速度和效率。
未来，快速原型技术的发展将进一步推动新产品和新制造业的发展，并为人们的生活带来更多便利。
六、结论快速原型技术是一项颠覆性的制造技术，是工业和科技发展的重要驱动力之一。
快速原型制造在新产品开发中的应用
快速原型制造在新产品开发中的应用新产品的开发是企业成功经营的一个重要阶段，因为新产品能够提高企业的市场占有率，增加利润，同时也能提高企业的竞争力。
为了迅速推出新产品，实现创新，企业需要采用快速原型制造技术。
快速原型制造是一种有效的方法，能够快速将设计想法转变为物理模型，因此它能够加速新产品的开发周期，并降低开发成本。
以下是快速原型制造在新产品开发中的应用。
1.加速新产品开发时间快速原型制造技术让产品开发团队能够更快地制作出模型、检查出问题、针对问题修正及重新制作模型，从而加速了新产品的开发。
与传统的原型制造方法相比，快速原型制造能够将产品的开发周期缩短至数天或几周，从而使企业能够更快速地推出新产品，提高市场竞争力。
2.避免开发成本增加在传统的原型制造方法下，需要采用直接加工方法（如车削、铣削、冲模）制作原型，在制作过程中不断添加材料、更新零件和再次制造，增加制造成本。
快速原型制造技术则完全不一样，其采用熔覆法或激光烧结等方式制造多种类型的原型，使得在每一个阶段都能够避免一些不必要的材料和人力成本，从而降低开发成本。
3.提高设计质量通过快速原型制造，设计师可将设计原型变成实际产品模型，以检查设计的困难、设计的参数是否正确及是否有其他问题。
此外，由于模型实际上是实物，因此可以在演示时直接显示，并能够全面检查。
通过该制造技术，企业可以避免设计错误，最大化优化产品性能与外观，提高产品的质量。
4.实现个性化生产新型制造技术，如3D打印和快速原型制造，有助于企业从传统批量化生产向个性化生产模式转变。
快速原型制造可以制造出多种类型的原型，从而满足不同客户的需求。
当产品再次定型时，企业将能够有效地利用该生产线，尽管生产量不断变化。
在快速原型制造技术的帮助下，企业可以在产品开发过程中提高效率、降低成本、优化产品质量、实现个性化生产。
快速原型制造提供了一种高效、低成本、灵活的生产方式，使公司能够更好地应对市场挑战，从而赢得市场竞争优势。
快速原型制造技术的应用
快速原型制造技术
快速铸造技术的应用
先进制造技术
快速原型制造技术
1. 快速原型制造技术在新产品开 发过程中的作用
(1)评估产品外形 (2)检查设计质量 (3)产品功能测试 (4)装配关系检验 (5)供货询价及用户评价
采用激光烧结成形技术制作的变速器
快速原型制造技术
2. 利用快速原型制造技术开发新产品的实例 某公司的客户拿来一个水泵叶轮样品,如图所示。要求:水泵的外形尺寸不得改变;原性能 为扬程4m,流量3m3/h。现要求水泵性能达到扬程6m,流量6m3/h;一周内拿出样机。对于这样的 产品,原来的设计制造流程是:测绘样品的尺寸→修改水泵叶轮流道→做模型→制造叶轮→试验。 采用这样的工作流程,不仅模型费用很高,而且周期很长,况且性能也不一定一次就能达到要求。
快速原型制造技术
分层实体制造原型经硅橡胶模转移制得的 快速原型制造技术在快速铸造领域中的应用
快速成形与铸造相结合的产物是快速铸造(quick casting,QC)技术。这种 快速铸造使得多种材料、任何形状复杂、内部结构精细的铸件都能生产出来, 产品开发周期短、精度高,大大地提高了企业的竞争力。快速原型制造为实现 铸造的短周期、多品种、低成本、高精度提供了一个快速响应技术,显示出了 强大的生命力和巨大的应用潜力。快速铸造技术的应用如图所示。
1.1 快速原型制造技术在新产品设计开发中的应用
新产品的开发过程一般为:概念设计(或改型设计)→造型设计→结构设计→基本功能评估 →模拟样件试制。如果用这种方法,需要完成绘图、工艺设计、工装模具制造等多个环节,周期 长、费用高。如果不进行设计验证而直接投产,一旦存在设计失误,则会造成极大的损失。快速 原型制造技术能够快速、直接、精确地将设计思想转化为具有一定功能的实物原型(样件),为 工业产品的设计开发建立了一种崭新的模式。
SLA快速原型技术的发展及应用
成绩快速成型技术课程论文题目: SLA快速原型技术的发展及应用学生姓名：柴伟锋学号： 201215010522专业班级：机制Y1208任课教师：王赞2015 年 6 月 26 日目录1、引言 (2)2、 SLA快速原型技术的基本原理 (2)3、 SLA快速原型技术的特点 (5)3.1 SLA快速原型技术的优点 (5)3.2 SLA快速原型技术的缺点 (5)4、SLA快速原型技术的应用 (7)4.1 SLA在航空航天领域的应用 (7)4.2 SLA在其他制造领域的应用 (7)5、 SLA快速原型技术的发展 (9)6、结束语SLA快速原型技术的发展及应用1、引言SLA（Stereo lithography Apparatus），即立体光固化成型法，常被称为立体光刻成型，有时被称为。
光固化快速成型工艺是最早发展起来的快速成型技术。
它是机械工程、计算机辅助设计及制造技术（CAD/CAM）、计算机数字控制（CNC）、精密伺服驱动、检测技术、激光技术及新型材料科学技术的集成。
它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。
由于该项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，降低了开发成本。
计算机技术的快速发展和三维CAD软件应用的不断推广，使得光固化成型技术的广泛应用成为可能。
光固化成型技术特别适合于新产品的开发、不规则或复杂形状零件制造（如具有复杂形面的飞行器模型和风洞模型）、大型零件的制造、模具设计与制造、产品设计的外观评估和装配检验、快速反求与复制，也适用于难加工材料的制造（如利用SLA技术制备碳化硅复合材料构件等）。
这项技术不仅在制造业具有广泛的应用，而且在材料科学与工程、医学、文化艺术等领域也有广阔的应用前景。
2、 SLA快速原型技术的基本原理光固化成型工艺的成型过程如图1 所示[4]。
快速原型制造技术在汽车工业中的应用教程
快速原型制造技术在汽车工业中的应用教程快速原型制造技术，简称RP（Rapid Prototyping），是指通过一系列的数字化工艺，以实现快速制造复杂的三维实体模型。
它的应用范围非常广泛，而在汽车工业中更是发挥了重要的作用。
本文将介绍快速原型制造技术在汽车工业中的应用，并提供相应的教程。
一、快速原型制造技术在汽车外观设计中的应用1. 三维建模：在汽车外观设计中，首先需要进行三维建模，以便得到准确的汽车外观模型。
快速原型制造技术可以通过扫描和建模软件，快速将汽车设计师的概念转化为三维模型。
2. 快速成型：一旦得到三维模型，快速原型制造技术可以快速将其转化为实体模型。
通过3D打印等技术，可以在短时间内制造出逼真的汽车模型，供设计师和工程师进行评估和修改。
3. 外观修饰：制造好的汽车模型可能需要一些外观修饰，以使其更符合设计要求。
在快速原型制造技术中，可以使用各种加工技术，如打磨、喷漆等，对模型进行修饰，使其更加真实。
二、快速原型制造技术在汽车零部件制造中的应用1. 难以加工的零部件：有些汽车零部件由于形状复杂或材料特殊，传统的加工方式很难进行。
而快速原型制造技术可以通过打印机等设备，直接制造出所需的零部件，大大简化了制造过程。
2. 迭代设计：在汽车零部件设计中，常常需要进行多次迭代。
使用快速原型制造技术可以快速制造出新的零部件，供工程师进行测试和评估。
如有需要，还可以快速进行修正，以提高设计的准确性和效率。
3. 小批量生产：在汽车工业中，有时需要进行小批量的生产，以满足特定需求。
快速原型制造技术可以快速制造出所需的零部件，并且具有较高的精度和一致性，适用于小规模生产。
三、快速原型制造技术在汽车工程开发中的应用1. 汽车动力系统优化：利用快速原型制造技术，可以制造出各种不同的动力系统组件，并通过测试和比较，找到最优方案。
这有助于提高汽车的燃油效率和性能。
2. 安全性能测试：汽车的安全性能至关重要。
使用快速原型制造技术可以制造出模拟碰撞等测试所需的零部件，并进行安全性能测试。
快速原型制造技术的研究与应用
快速原型制造技术的研究与应用随着技术的不断发展，现在的原型制造技术已经不再是简单的精益生产和小批量制造。
快速原型制造技术是一种工业革命性的技术，它将计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）等技术与材料科学技术相结合，实现了快速原型制造的目标。
这项技术的主要目的是通过利用高科技设备来快速制造出各种复杂的零部件和模型，帮助工业企业解决生产的瓶颈问题，从而提高生产效率和产品质量。
一、快速原型制造技术的分类快速原型制造技术主要包括：激光快速成型技术、快速切割技术、喷涂技术、电化学技术和紫外光固化技术等。
各种快速原型制造技术的应用范围不同，但都有一个共同点，就是通过各种科学技术手段，将材料加工转化为业务可用、可用于后续生产中的物品。
激光快速成型技术是一种快速制造工艺，它与传统制造工艺有很大的不同。
它可以采用多种材料，还可以通过调整激光的光照方式来控制加工质量并保证精度。
激光快速成型技术的应用范围非常广泛，可以用于制造各种复杂的零件和模型，如汽车零部件、航空航天零部件等。
快速切割技术是一种加工工艺，主要用于切割金属和非金属材料。
快速切割技术利用加工设备上旋转的高速切割刀片和离心力，将材料切割成所需形状。
快速切割技术的应用范围也非常广泛，可以用于制造各种金属、非金属产品和零部件等。
喷涂技术是一种材料加工工艺，它通过喷涂喷枪将材料喷涂在加工对象的表面上。
这种技术可以制造各种各样的产品，如汽车零部件、航空航天零部件、玩具、雕塑等。
电化学技术是一种利用电解过程进行材料加工的工艺。
该技术可以制造各种复杂的金属产品和零部件。
紫外光固化技术是一种利用紫外线进行材料加工的工艺。
该技术可以用于制造各种非金属产品和零部件等。
二、快速原型制造技术的应用快速原型制造技术的应用非常广泛，涉及到汽车、航空航天、机械制造、医疗器械等多个领域。
下面简要介绍一下快速原型制造技术在不同领域的应用。
1. 汽车制造快速原型制造技术在汽车生产中的应用非常广泛。
3D打印和快速原型制造
3D打印和快速原型制造近年来，3D打印技术在制造业领域迅速发展，成为快速原型制造的重要工具。
3D打印技术通过将数字模型转化为实体物体，实现了创新设计和快速制造的双重目标。
本文将探讨3D打印技术在快速原型制造中的应用和影响。
1. 3D打印技术概述3D打印技术，又称为增材制造（Additive Manufacturing），是一种通过逐层堆叠材料来制造物体的工艺。
它与传统的减材制造（Subtractive Manufacturing）相比，不需要切削或磨削材料，因此也被称为快速成型技术。
2. 3D打印在快速原型制造中的应用2.1 原型制造传统的原型制造需要通过手工或传统的数控加工方式进行制造，成本高且周期长。
而使用3D打印技术可以快速制造出各种复杂形状的原型，大大加快了开发和验证的速度。
2.2 制造业设计在产品设计阶段，3D打印技术可以帮助设计师实现更加自由和灵活的创意。
通过使用3D打印机，设计师可以将纸上的设计直接转化为实体模型，快速验证设计的可行性和效果。
2.3 具体应用举例除了常见的原型制造和产品设计外，3D打印技术还广泛应用于各个领域。
它被用于制造飞机零件、医疗器械、汽车零件等。
在医疗行业，3D打印技术甚至可以用于制造人体器官和组织，为医学研究和手术实践提供了更多可能性。
3. 3D打印技术对制造业的影响3.1 加速制造周期3D打印技术可以大幅缩短产品的制造周期，从而减少了开发和生产过程中的时间压力。
这对于企业来说尤为重要，因为它们可以更快地推出新产品，满足市场需求并保持竞争力。
3.2 减少成本与传统制造方法相比，3D打印技术减少了许多加工步骤和浪费材料的情况。
因为它是逐层堆叠材料，而不是从原材料中减去部分制作而成。
这不仅降低了成本，还减少了对环境的影响。
3.3 提高产品设计灵活性传统制造方式通常受到成本和技术的限制，产品形状和结构受到很大限制。
而3D打印技术可以制造任何形状和结构的产品，提供更大的设计灵活性。
快速成型技术的特点和应用是什么
快速成型技术的特点和应用是什么快速成形制造技术是目前国际上成型工艺中备受关注的焦点。
铸造作为一项传统的工艺，制造成本低、工艺灵活性大，可以获得复杂形状和大型的铸件。
充分发挥两者的特点和优势，可以在新产品试制中取得客观的经济效益。
快速成形制造技术又称为快速原型制造技术(RapidPrototypingManufacturing，简称RPM)，是一项高科技成果。
它包括SLS、SLA、SLM等成型方法,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。
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，所以又称为材料添加制造法(MaterialAdditiveManufacturing或MaterialIncreaseManufacturing)。
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几乎能够生成任意复杂形状的零部件，极大地提高了生产效率和制造柔性。
与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段一起，快速自动成型已成为现代模型、模具和零件制造的强有力手段，是目前适合我国国情的实现金属零件的单件或小批量敏捷制造的有效方法，在航空航天、汽车摩托车、家电等领域得到了广泛应用。
快速成型技术能够快捷地提供精密铸造所需的蜡模或可消失熔模以及用于砂型铸造的木模或砂模，解决了传统铸造中蜡模或木模等制备周期长、投入大和难以制作曲面等复杂构件的难题。
而精密铸造技术(包括石膏型铸造)和砂型铸造技术，在我国是非常成熟的技术，这两种技术的有机结合，实现了生产的低成本和高效益，达到了快速制造的目的。
RPM技术的特点快速成型的过程是首先生成一个产品的三维CAD实体模型或曲面模型文件，将其转换成特定的文件格式，再用相应的软件从文件中“切”出设定厚度的一系列片层，或者直接从CAD文件切出一系列的片层。
3D打印技术的逐步成熟与应用情况
3D打印技术的逐步成熟与应用情况随着科技快速进步，各种新技术不断诞生并迅速普及。
其中，3D打印技术一直备受关注与研究，近年来，随着技术的成熟和应用的拓展，3D打印技术正逐渐改变着我们的生活。
本文将从技术成熟度和应用情况两方面，展开对3D打印技术的深入探讨。
一、技术成熟度3D打印技术是一种快速制造技术，也被称为增材制造。
其基本原理是通过计算机将虚拟模型转化为物理模型，通过一系列快速叠层，最终形成实体物品。
从技术发展历程看，3D打印技术最早起源于上世纪80年代，当时，它仅被用于快速原型制作。
经过多年的发展与进步，现在的3D打印技术已经成为了一个成熟的行业。
技术上，3D打印技术已经涵盖了多种不同的工艺和材料，例如光造型法、激光成形法、喷墨成型法等。
同时，它也被应用于各种领域，例如医学、工业、建筑、文化娱乐等等。
从技术成熟度来看，3D打印技术可分为三个阶段：快速原型制作、功能性快速制造、生产性快速制造。
随着技术的逐步成熟，3D打印技术进入到了生产性快速制造阶段。
在这个阶段，3D打印技术被广泛应用于汽车、航空、医疗器械、机械设备等领域，具有鲜明的经济效益和社会效益。
二、应用情况1. 汽车行业汽车零件的生产是从最早的手工制作到自动化生产再到数字化制造的演变，数字化制造则包括了3D打印技术。
3D打印技术可以快速定制和制造汽车部件，并且可以帮助汽车制造商进行模型测试，大大提高了生产的效率和质量。
另外，3D打印技术还可以在汽车设计时提供更多的创意和设计方案，这样就可以减少汽车制造商的开发成本。
2. 医疗行业医疗行业是3D打印技术应用的另一个重要领域。
使用3D打印技术可以制造复杂的医疗器械和假肢，以适应患者特殊的诉求和需求。
同时，3D打印技术可以用于医学化验和临床测试，例如快速打印人体解剖学模型，精确反映人体内部器官的复杂关系，从而帮助医生做出更准确的医学诊断和治疗方案。
3. 建筑行业建筑行业是3D打印技术日益应用的又一个领域。
快速原型设计技术在机械制造中的应用
快速原型设计技术在机械制造中的应用随着科技的不断发展和制造技术的不断提高，机械行业也在不断地发展和进步。
快速原型设计技术就是其中的一种重要技术，它能够大大节省时间和成本，并且提高产品的质量。
因此，在机械制造中，快速原型设计技术的应用越来越广泛，成为了机械制造中不可或缺的重要角色。
快速原型设计技术是什么？快速原型设计技术是一种快速制造技术，其主要特点是通过数字化工具将设计方案快速转化为具体的实物原型样品。
这种技术的实现一般通过三维打印、激光切割、数控加工和粉末冶金等手段。
相较于传统的工艺制造，快速原型设计技术具有以下几点优势：快速：这种技术在生产出具体样品的速度上非常快，其周期可以缩短到原来的1/3或5/6。
低成本：在传统的工艺制造中，要进行模具的制作、技术的研发等等，而快速原型设计技术不需要进行这些步骤，因此大大降低了成本。
高效率：利用计算机建立数字模型，方便地对模型进行修改和优化，不需要进行多次样品制作。
高精度：通过快速原型设计可以制作出高精度和复杂度高的工件。
快速原型设计技术在机械制造领域中的应用非常广泛，特别是在产品研发、小批量生产和精密制造方面的应用尤其明显。
这里只介绍其中的几个应用案例。
1. 产品设计快速原型设计技术在产品设计中的应用非常广泛。
设计人员只需要将其设计好的模型上传到计算机，然后再通过三维打印的形式将其转化为具体的实物样品。
通过这种方式，可以大大提高产品设计的效率和精度。
2. 小批量生产传统的制造方式往往需要先进行模具的制造，这需要相当长的时间和成本。
而使用快速原型设计技术，可以在不需要制造模具的情况下，直接进行生产，因此适用于小批量生产的情况，大大降低了成本和时间。
3. 精密制造快速原型设计技术在精密制造领域中的应用也非常广泛。
通过数控加工等手段，可以制作出高精度和复杂度的工件。
这种技术的应用可以覆盖到非常广泛的领域，从航空航天、汽车制造到医疗设备的生产等。
快速原型设计技术的未来随着技术的不断提高和数字化工具的不断发展，快速原型设计技术的应用范围也在不断扩大。
快速原型制造在生产中的应用
快速原型制造在生产中的应用快速原型制造（Rapid Prototyping，简称RP）是一种利用计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）技术，通过一系列简化制造流程的方法，快速制作出虚拟模型的技术。
随着科技的进步和制造业的发展，快速原型制造在生产中的应用越来越广泛。
快速原型制造的主要目的是在设计阶段制作出真实的模型，并在模型中验证产品的功能和外观。
这种方法可以帮助制造商快速了解产品的效果，发现并解决设计缺陷，从而节省开发时间和成本。
快速原型制造在生产中的应用有很多，下面就介绍几个主要的应用领域。
在新产品开发过程中，快速原型制造的应用十分重要。
传统的产品开发流程需要经过原型设计、制造、测试、修改等多个环节，而这些环节通常需要花费很长时间和成本。
而使用快速原型制造技术，可以快速制作出产品模型，并迅速验证设计的可行性。
设计师可以通过触摸和视觉检查原型，对产品外观和结构进行评估和修改，从而加快产品的开发速度。
在制造工艺中，快速原型制造有助于优化产品的制造流程。
在传统制造工艺中，产品生产需要经过多道手工加工过程，而这些手工加工通常会带来误差和不一致性。
而使用快速原型制造技术，可以通过精确的数字化建模和自动化制造，减少人为误差的发生。
制造商可以根据产品的需求，精确设计并制造出新的生产设备和工装，从而提高产品的生产效率和质量。
在市场营销中，快速原型制造也发挥着重要的作用。
制造商可以利用快速原型制造技术，制作出真实的产品模型，用于展示和宣传。
这些模型可以帮助销售人员更好地向潜在客户展示产品特点和优势，并提供给客户实际的触摸体验。
而且，通过快速原型制造，制造商可以及时根据市场需求进行产品设计的修改和改进，提高产品的市场竞争力。
快速原型制造还在医疗行业中得到了广泛应用。
医疗器械和假体的设计和制造需要高度的精确性和个性化。
快速原型制造可以基于医学图像数据，快速制作出高度精确的医疗模型，用于医生的术前规划和手术操作的模拟。
快速原型制造技术的发展
快速原型制造技术的发展和应用作者：李发展概况十几年前兴起的快速原型制造（RP，Rapid Prototyping）技术，与传统的去除型加工不同，乃是一种基于离散/堆积原理的“生长型”加工，也称为分层叠加成形。
所谓离散/堆积原理，是指在计算机的管理与控制下，先将CAD模型离散成一层层截面轮廓信息，然後在RP成形设备上依次制造出各个片层并逐层粘结成一体，从而堆积出三维实体制件。
显而易见，RP是在零件CAD模型的驱动下快速制造出任意复杂形状实体的技术。
它不需要传统的多坐标数控机床、刀具和夹具，一般只需传统加工方法30%~50%的工时和20%~35%的成本，就能把体现设计思想的CAD模型转化为物理实体，从而可以有效地缩短开发周期，提高企业的竞争力。
不过，RP工艺极大地依赖于材料本身的特性，所处理的材料既要首先能够满足离散/堆积成形的特殊要求，又要能进行後处理和成形後具有必要功能，因此RP工艺所擅长处理的材料目前只限于树脂、蜡、某些工程塑料和纸等几类，与制造领域广泛使用的金属等高强度材料尚有距离，故以往多用于产品开发过程制造物理原型件，也就是说RP最初是作为复杂形状构件原型的成形方法出现的，故称之为“快速原型制造”。
图1用RP技术制作的原型件（图为吸尘器件）如果进一步细分，物理原型件（图1）又可分为概念原型和功能原型两类。
概念原型主要是展示制品的立体形态和结构，供人多角度观察和用手触摸，比计算机上的虚拟原型具有更强的真实感。
它不仅有助于激发设计者的创新火花，还能促进设计部门与其它部门和客户进行深入交流。
功能原型则不仅要给人提供视觉和触觉反馈，而且还可以进行装配检查（现在有的概念原型也有此要求）以及承受传热、流体力学等性能实验。
事实上，RP技术并没有仅仅停留在制作原型上，经过十几年的发展，国外相继推出了一些直接成形金属材料的RP系统，并开始实际用于快速制作金属模具乃至金属零件。
与此同时，RP技术也已能快速制作在实际产品中使用的功能性塑料（比如聚碳酸脂）零件。
快速成型技术的发展和应用
快速成型技术及在我国的发展摘要：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。
快速原型制造技术在机械设备制造中的应用
快速原型制造技术在机械设备制造中的应用随着科技的迅猛发展，机械设备制造的需求越来越高。
在过去的几十年里，传统的机械设备制造过程相对比较繁琐，需要很长时间来完成。
然而，随着快速原型制造技术的不断发展，机械设备制造业也迎来了重大的变革。
快速原型制造技术是一种通过三维打印技术制造出模型或零部件的方法。
这种技术的应用使得机械设备制造过程更加高效和灵活。
它通过将计算机辅助设计（CAD）文件转换为物理对象，从而实现了原型的快速制造。
在机械设备制造中，快速原型制造技术的应用非常广泛。
首先，它可以帮助制造商加快新产品的开发周期。
传统的机械设备制造过程需要投入大量时间和资源来制造产品的原型。
然而，借助于快速原型制造技术，制造商只需要几个小时或几天的时间就可以制造出产品的原型。
这使得制造商能够更快地验证产品设计的可行性，并在必要时进行修改。
其次，快速原型制造技术还能够降低机械设备制造的成本。
在传统的制造过程中，制造商需要购买昂贵的模具或工具来制造产品的原型。
但是，快速原型制造技术不需要使用这些昂贵的设备，只需要一个三维打印机和相应的材料即可。
这大大减少了投资成本，并提高了产品开发的灵活性。
此外，快速原型制造技术还可以帮助制造商优化产品设计。
在传统的制造过程中，制造商只能通过实际制造出来的原型来评估产品的设计。
然而，借助于快速原型制造技术，制造商可以在产品进行实际制造之前，通过制造出的原型进行测试和评估。
这使得制造商能够更早地发现设计缺陷并进行修改，从而提高产品的质量和性能。
快速原型制造技术的应用还可以帮助机械设备制造商实现个性化生产。
在传统的制造过程中，制造商往往需要批量生产相同的产品，以获得经济效益。
然而，这种生产方式无法满足消费者对个性化产品的需求。
而借助于快速原型制造技术，制造商可以根据消费者的需求，快速制造出个性化的产品。
这使得机械设备制造商能够更好地满足市场需求，并提高产品的竞争力。
然而，快速原型制造技术在机械设备制造中的应用也面临着一些挑战和限制。
快速原型设计技术及其应用研究
快速原型设计技术及其应用研究1. 前言快速原型设计技术是一种快速构建物理模型的技术，其应用涉及多个领域。
本文旨在介绍快速原型设计技术的概念及其应用研究。
2. 快速原型设计技术概述快速原型设计技术是一种直接从CAD（计算机辅助设计）文件或其他数据源中构建三维物理模型的技术。
通过这种技术，可以快速创建可供检查、测试、修改的物理模型，减少生产过程中的开销和时间。
快速原型设计技术的主要优点包括：（1）快速构建物理模型：通过快速原型设计技术，可以在几个小时内构建一个物理模型，减少生产时间和成本。
（2）易于修改：由于快速原型设计技术可以生成多个版本的物理模型，因此可以快速进行设计修改和优化。
（3）快速制造：快速原型设计技术可以直接将物理模型转化为产品原型，减少生产过程中的漏洞和误差。
3. 快速原型设计技术的应用研究3.1. 工程设计在工程设计领域，快速原型设计技术被广泛应用于新产品设计和系统优化。
通过快速原型设计技术，可以快速构建物理模型，进行流体力学分析、结构分析、振动分析等，优化设计方案和系统结构。
此外，快速原型设计技术还可以作为制作专用夹具、模具等工具的方法。
3.2. 医疗器械在医疗器械领域，快速原型设计技术被应用于扫描和打印人体器官、制作原型义肢、制作牙齿矫正器等方面。
通过快速原型设计技术，可以快速构建准确的人体模型，实现个性化医疗。
3.3. 航天工业在航天工业领域，快速原型设计技术被广泛应用于模拟和测试航天器、推进系统等。
通过快速原型设计技术，可以快速构建复杂的模型，进行大量的测试和优化。
3.4. 制造业在制造业领域，快速原型设计技术被应用于制作汽车零部件、飞机零部件等。
通过快速原型设计技术，可以快速制造一系列零部件，并进行性能和质量测试。
4. 快速原型设计技术的未来发展随着3D打印技术、人工智能技术、虚拟现实技术等技术的发展，快速原型设计技术在未来将更加广泛地应用于各个领域。
未来，快速原型设计技术将不仅仅是一种产品开发方法，而是一种解决问题的方法。
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快速原型制造技术的发展与应用100211305 何洋洋摘要：介绍了快速原型制造技术的基本原理，步骤和主要的几种方法，以及它的优势和在生活中的应用，并对快速原型制造技术的发展历程及今后的发展趋势进行了详细的阐述和设想关键词:快速原型制造技术应用发展引言：快速原型制造技术(Rapid Prototyping Manufacturing Technology)简称“RPM”是80年代中期发展起来的、观念全新的先进制造技术。
随着商业社会经济竞争不断加剧，产品更新换代的速度也越来越快，从而导致新产品开发周期的缩短，直接限制了样件的制作时间，因此快速原型制造技术应运而生。
自20世纪80年代起，成为制造业研究的重点。
快速原型技术是一项集成了机械、计算机、CAD、数控、检测、激光及材料等学科的前沿技术，十几年来，在国内外得到了迅速的发展一快速原型制造技术的基本原理传统的制造技术是从毛坯上去掉多余的材料，留下来的即为零件，故也叫“去除”加工法。
而RPM的加工思想方法则完全不同，它是用材料逐层或逐点堆积出零件的形状，所以也称作“增加”加工法。
任何一个零件可视为一个空间实体，它是由若干非几何意义的点或面迭加而成，用三维C A D 软件可设计出该零件的三维C A D 电子模型，然后根据具体工艺要求，按照一定的规则，象积分划分微元一样，将该模型离散为一系列有序的几何单元。
一般是沿高度(即Z 方向) 离散为一系列的二维层面(称为分层或切片)，得到一系列的二维几何信息，将这些信息与数控(N C ) 成型技术相结合，生成CN C 代码。
成型机则在C N C代码的控制下控制材料微量地、有规律地、精确地迭加起来(堆积)，从而构成一个与电子模型对应的三维实体模型。
通过离散才能获得堆积的顺序、路径、限制和方式；通过堆积才能将材料构成一个三维实体圈。
R PM 以全新的离散/ 堆积概念进行加工，在具体的实现上是最新的计算机科学、数控技术、精密机械、激光技术与材料科学等高科技技术的集成。
下面介绍实现R PM 技术基础:1 信息技术:计算机软、硬件完成CAD模型的三维造型、三维图形的精确离散和整体、繁杂的代码转换；2 精确运动轨迹: 高精度的微机数控系统和精密机械系统提供了实现高速、精确的二维扫描堆积手段；3 能源技术:先进的激光器和它的功率控制器，使采用激光这一能源来固化、烧结、切割材料成为可能；4 新材料:光敏树脂、覆胶纸和新型的金属和非金属粉末材料等新材料决定了堆积的可实现性。
二快速原型制造技术的一般步骤1 建立三维数据模型将现实物体的各种信息用一定的数据方式在计算机中表示出来的过程称为建模，即进行计算机辅助设计( CAD )。
三维建模过程是: 现实物体→抽象化→想象模型→格式化→描绘→信息模型→计算机内部模型。
2 寻找可加工应用的材料不同的快速原型制造工艺通常采用不同的材料。
对各种快速原型制造工艺材料性能的一般要求是: 能够快速、精确的加工成型；成型后具有一定的强度、硬度等性能；利于快速成型后续处理；对于直接制造功能零部件的材料要具有相应的使用性能3 使用不同物理原理的高度集成化设备发挥快速原型制造技术潜力的一个重要方面是研制使用工作精度高、可靠性好、效率高而且价廉的制造设备。
快速原型制造的集成系统一般由四个子系统组成: 三维CAD、建模系统、数据反求系统、快速成型与制造系统和数控加工系统。
国外的来图加工中心一般都由这四个子系统设备组成集成快速制造系统。
4 原型或零件的堆砌制造生成STL 文件之后，就可以将模型文件输入成型系统进行制作。
成型件的制作根据成型系统控制软件的不同而不同，用户应根据自己所使用的控制系统操作规范来进行制作。
在制作之前要根据工件的形状考虑如何充分利用材料。
总之，成型件的制作需要用户在生产中不断地摸索经验，加以完善。
5 原型或零件的后处理纸基件的后期处理是根据工件的大小和复杂性，决定是先取外围废料还是先取内腔废料，对于小工件一般先取内腔废料较好。
在处理的过程中一般遵循打磨→涂料→再打磨→再涂料不断重复直至表面粗糙度和尺寸精度符合设计要求的原则。
三几种主要的快速原型制造技术l 立体光造型SLA (Stereolithography Apparatus )SLA 是各种RPM工艺出现最早、最成熟的成型方法，成型精度也最高，一般为士0.lm m ，最高可达0.08 m m 左右。
世界上现有的各类RPM系统中，SLA 设备约占80 %左右。
SLA 的缺点是设备和所使用的光固化树脂材料价格昂贵，并且由于从液相中固化成型，需要专门的支撑结构。
2 选择性激光烧结SLS (Seleeted Laser Sintering)SLS 的最大特点是可以使用粉末材料烧结成型，如蜡、尼龙、聚碳酸脂、陶瓷和各种金属粉末，目前对SLS工艺的研究主要集中在金属材料直接成型的方法上。
SLS 工艺的成型精度在0.15 m m左右。
当成型材料是金属(或陶瓷)时，需先制成外裹粘结剂的包衣粉末，在RPM系统上，激光将粘结剂熔化连接粉末成型，得到零件的半成品，此半成品需进行专门的后处理，以去除粘结剂并提高成型件的强度，金属件需渗入低熔点金属(如铁渗铜)。
3 盛层制造LOM (Laminated Object Manufaeturing )LOM 技术目前使用的材料是涂覆纸，切割用激光或刀具进行，激光的切割精度为0.lmm。
LOM 工艺只需切割层面的轮廓线，不作层面的填充扫描，故成型速度较快，尤其适合于大型块状体原型的制作，如汽车覆盖件模具所需的原型建造。
LOM 工艺简单，材料价格便宜，不需附加支撑，成型后的原型没有变形和内应力，成型精度较高，但材料利用率低。
4 熔融沉积造型FDM (Fused Deposition Modeling )FDM工艺将丝状热熔材料(ABS、尼龙或蜡)加热至热熔状态，由喷嘴挤出极细的熔丝堆出层面形状，并经逐层堆积建造三维实体。
FDM 法不用激光系统，设备价格较低；材料适用范围广(多数热塑性材料都能使用)，利用率高，成型速度快，因而运行费用也较低。
FDM 特别适合薄壁零件的制造，所制作塑料件原型的强度约为注塑件强度的80%，可直接作为新产品试制时的零件使用，节省了新品开发的时间和费用。
四快速原型制造技术的发展历程1 国际RPM 技术的发展:70年代末，80年代初，美国3M公司，日本的名古屋工业研究所和美国的U V P 公司分别提出了RPM 技术的概念，即有选择地逐层固化光敏聚合物来制造三维物体，UVP公司抢先开发出了立体光照印刷造型系统(SLA)，并于1986年申请了专利，随后，组建3DSystem 公司，很快就开发出了基于SIA 的商用机该机一投人市场，立即引起了世界范围的研究热潮。
美国一马当先，在欧洲，有英国、德国，在亚洲，有日本、以色列、新加坡等国的研究机构在政府的大力支持下，在企业的积极参与下，都开发出了商业化的RPM设备，并利用这些RPM设备生产出了许多各种各样的产品；各种各样的学术会议也在世界范围内频繁召开最近考察指出，香港和英国的大部分大学都有了RPM设备，都在进行相关的研究，英国大学的先进制造技术试验室中，RPM设备和研究占大部分，有些大学的RPM中心直接为企业提供产品。
第一台商品化的RPM 设备1988年6月才问世，但到1994年，全球已销售了891台RPM设备，而1995年一年就销售了521台，比上一年上升了60 %。
2 国内RPM 技术的发展:我国在RPM 技术的研究与应用方面起步较晚，目前与国外尚有不小的差距。
1992 年，清华大学邀请美国Drexel 大学材料工程系的J.Keverian 教授到中国进行RPM 技术的学术报告，介绍了RPM 的概念、原理和主要工艺。
国内正式开始了RPM 技术的研究，1993 年清华大学成立了RPM 中心，华中理工大学的黄树槐教授也成立了RPM 技术研究室，最近成立了RPM 技术生产力促进中心。
西安交通大学、浙江大学和上海交通大学大学都对RPM进行了研究，北京隆源公司等数家公司开办了RPM技术服务中心和开发出了RPM设备，从1994年起，我国也陆续开发出了商业用RPM设备，目前已出售了十几台。
五快速原型制造技术的优势1 制造迅速传统加工方法的工艺流程是: 产品设计→开模→做零件→装配→发现问题→修模或重新设计等，这样至少需3个月的周期，且存在设计误差和滞销的风险。
采用快速原型制造技术，从产品CAD 或从实体反求获得数据到原型制造，一般只需几小时到几十小时，可大大缩短开发周期。
2 技术高度集成快速原型制造RPM 技术是计算机技术、数据采集与处理技术、材料工程和机电加工、控制技术的综合体现。
为使RPM 技术得到更有效的应用，发挥传统加工技术无法比拟的长处，目前已提出一种基于快速成型技术的集成制造系统结构。
3 自由成型制造自由成型制造FFF( Free Form Fabrication)的两个含义: 一是不受工具限制，二是不受零件复杂程度限制。
大部分传统的机械零件结构工艺性问题将不复存在。
同时，利用网络传输还可以实现远程异地制造。
4 制造过程高柔度性共同的制造原理使快速原型制造系统在软件和硬件的实现上70%--80% 是相同的，也就是在一个现有的系统上仅增加20%--30% 的元器件和软件功能就可以进行另一种制造工艺。
不同工艺原理的设备容易实现模块化，可相互切换。
六快速原型制造技术的应用快速原型制造技术随着应用水平的提高而不断发展。
目前，快速原型制造技术已经在许多领域里得到了应用。
1 在快速制模领域的应用快速原型制造技术在模具制造中的应用大大促进了产品设计现代化的进程，极大地缩短了新产品投放市场的周期，基于快速原型技术的快速模具制造新技术是快速制造的重要发展方向，具有广阔的前景，从工艺转化上可以将快速制造工艺分为直接制模和间接制模。
金属模具的直接快速制造是指快速成形系统根据零件的三维造型直接分层堆积形成所需要的金属零件或模具，不需另外的工序转换。
金属模具的间接快速制造是指先用快速成形技术制造出具有模具实际形状的快速原型，然后采用其他工艺在快速原型的基础上复制出所要求的模具。
与快速成形技术结合进行金属模具制造的工艺有铸造、粉末成形、电加工、粉末喷射等。
2 在产品创新领域的应用新产品设计和开发是一个不断验证、修改、重复的过程。
应用快速原型技术能在产品开发初期就得到产品原型，因此能对产品进行装配性验证，在加工之前将一切可能出现的错误排除掉，这不仅降低了制造成本，还可以提高产品合格率。
另一方面，快速原型技术制作模型的速度较传统方法有很大提高，尤其是对形状复杂的原型缩短时间和降低成本的潜力更大。
3 在医疗卫生领域的应用快速原型技术与C T 扫描等临床诊断技术相结合，制作人体局部或内脏器官的模型，能显示该部位病变情况的实体结构，用于辅助临床诊断如外科手术的安排等。