快速成型
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。
目录
RP技术简介 
RP技术的优越性显而易见 
具体是如何成形出来的呢？ 
RP系统的基本工作原理 
SLA（光固化成型法）快速成形系统的原理 
SLS（激光选区烧结法）快速成形系统的原理 
LOM（叠层实体制造法）快速成形系统的原理 
FDM（熔融沉积法）快速成形系统的原理
应用RP技术的重要意义
RP技术简介 
RP技术的优越性显而易见 
具体是如何成形出来的呢？ 
RP系统的基本工作原理 
SLA（光固化成型法）快速成形系统的原理 
SLS（激光选区烧结法）快速成形系统的原理 
LOM（叠层实体制造法）快速成形系统的原理 
FDM（熔融沉积法）快速成形系统的原理
应用RP技术的重要意义
RP技术简介
　　快速原型制造技术，又叫快速成形技术，（简称RP技术）； 
　　英文：RAPID PROTOTYPING（简称RP技术），或 
　　RAPID PROTOTYPING MANUFACTURING，简称RPM。 
　　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"。 
RP技术的优越性显而易见
　　它可以在无需准备任何模具、刀具和工装卡具的情况下，直接接受产品设计（CAD）数据，快速制造出新产品的样件、模具或模型。因此，RP技术的推广应用可以大大缩短新产品开发周期、降低开发成本、提高开发质量。由传统的"去除法"到今天的"增长法"，由有模制造到无模制造，这就是RP技术对制造业产生的革命性意义。 
具体是如何成形出来的呢？
　　形象地比喻： 快速成形系统相当于一台"立体打印机"。 
　　它可以在没有任何刀具、模具及工装卡具的情况下，快速直接地实现零件的单件生产。根据零件的复杂程度，这个过程一般需要1～7天的时间。换句话说，RP技术是一项快速直接地制造单件零件的技术。 
RP系统的基本工作原理
　　RP系统可以根据零件的形状，每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面，然后再把它们逐层粘结起来，就得到了所需制造的立体的零件。当然，整个过程是在计算机的控制下，由快速成形系统自动完成的。不同公司制造的RP系统所用的成形材料不同，系统的工作原理也有所不同，但其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。 
　　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。RP技术的基本原理是：将计算机内的三维数据模型进行分层切片得到各层截面的轮廓数据，计算机据此信息控制激光器（或喷嘴）有选择性地烧结一层接一层的粉末材料（或固化一层又一层的液态光敏树脂，或切割一层又一层的片状材料，或喷射一层又一层的热熔材料或粘合剂）形成一系列具有一个微小厚度的的片状实体，再采用熔结、聚合、粘结等手段使其逐层堆积成一体，便可以制造出所设计的新产品样件、模型或模具。自美国3D公司1988年推出第一台商品SLA快速成形机以来，已经有十几种不同的成形系统，其中比较成熟的有UV、SLA、SLS、LOM和FDM等方法。其成形原理分别介绍如下： 
SLA（光固化成型法）快速成形系统的原理
　　"Stereo lithography Appearance"的缩写,即立体光固化成型法. 
　　用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由点到线,由线到面顺序凝固,完成一个层面的绘图作业,然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度,再固化另一个层面.这样层层叠加构成一个三维实体. 
　　3D Systems 推出的Viper Pro SLA system 
　　SLA 的优势 
　　1. 光固化成型法是最早出现的快速原型制造工艺,成熟度高,经过时间的检验. 
　　2. 由CAD数字模型直接制成原型,加工速度快,产品生产周期短,无需切削工具与模具. 
　　3.可以加工结构外形复杂或使用传统手段难于成型的原型和模具. 
　　4. 使CAD数字模型直观化,降低错误修复的成本. 
　　5. 为实验提供试样,可以对计算机仿真计算的结果进行验证与校核. 
　　6. 可联机操作,可远程控制,利于生产的自动化. 
　　SLA 的缺憾 
　　1. SLA系统造价高昂,使用和维护成本过高. 
　　2. SLA系统是要对液体进行操作的精密设备,对工作环境要求苛刻. 
　　3. 成型件多为树脂类,强度,刚度,耐热性有限,不利于长时间保存. 
　　4. 预处理软件与驱动软件运算量大,与加工效果关联性太高. 
　　5. 软件系统操作复杂,入门困难;使用的文件格式不为广大设计人员熟悉. 
　　6. 立体光固化成型技术被单一公司所垄断. 
　　SLA 的发展趋势与前景 
　　立体光固化成型法的的发展趋势是高速化,节能环保与微型化. 
　　不断提高的加工精度使之有最先可能在生物,医药,微电子等领域大有作为. 
SLS（激光选区烧结法）快速成形系统的原理
　　选择性激光烧结(以下简称SLS)技术最初是由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的Carl ckard于1989年在其硕士论文中提出的。后美国DTM公司于1992年推出了该工艺的商业化生产设备Sinter Sation。几十年来，奥斯汀分校和DTM公司在SLS领域做了大量的研究工作，在设备研制和工艺、材料开发上取得了丰硕成果。德国的EOS公司在这一领域也做了很多研究工作，并开发了相应的系列成型设备。 
　　国内也有多家单位进行SLS的相关研究工作，如华中科技大学、南京航空航天大学、西北工业大学、中北大学和北京隆源自动成型有限公司等，也取得了许多重大成果，如南京航空航天大学研制的RAP-I型激光烧结快速成型系统、北京隆源自动成型有限公司开发的AFS一300激光快速成型的商品化设备。 
　　选择性激光烧结是采用激光有选择地分层烧结固体粉末，并使烧结成型的固化层层层叠加生成所需形状的零件。其整个工艺过程包括CAD模型的建立及数据处理、铺粉、烧结以及后处理等。SLS技术的快速成型系统工作原理见图1。 
　　整个工艺装置由粉末缸和成型缸组成，工作时粉末缸活塞(送粉活塞)上升，由铺粉辊将粉末在成型缸活塞(工作活塞)上均匀铺上一层，计算机根据原型的切片模型控制激光束的二维扫描轨迹，有选择地烧结固体粉末材料以形成零件的一个层面。粉末完成一层后，工作活塞下降一个层厚，铺粉系统铺上新粉.控制激光束再扫描烧结新层。如此循环往复，层层叠加，直到三维零件成型。最后，将未烧结的粉末回收到粉末缸中，并取出成型件。对于金属粉末激光烧结，在烧结之
快速成型.doc