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1、快速成型技术的原理方法及应用发展李健（湖北理工学院机电工程学院，湖北黄石435000）摘要：阐述了快速成型技术的起源、发展历程,介绍了快速成型的原理和目前常用的快速成型的方法,并分析了快速成型原理的特点,详细的介绍了各种方法的优缺点，在此基础上,根据快速成型技术的发展成果、研究现状与市场需求,介绍了目前快速成型技术的实际应用,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；堆积成型原理；立体光固化法中图分类号：TH166文章编号：1872-4901（2012）01-12-03ThePrin
2、cipleMethodofRapidPrototypingandApplicationDevelopmentLiJian(Collegeofmechanicalandelectricalengineering,HubeiInstituteofTechnology,Huangshi,435000,China)Abstract:Explainedtheoriginandthedevelopmentprocessofrapidprototypingtechnology,Introducedtheprin
3、cipleofrapidprototypingandthemostcommonlyusedways,thendetailedthecharacteristicsoftheprincipleandtheadvantagesanddisadvantagesofeachways,onthisbasis,accordingtotheresultsofrapidprototypingtechnology,researchandmarketdemand,describedthecurrentpractical
4、applicationandlookforwardtothefutureofrapidprototypingtechnologytrends.Keywords:rapidprototypingtechnology;accumulationformingprinciple;three-dimensionallight-curingmethod0引言 快速成型(RapidPrototyping，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
5、料等技术领域的最新成果于一体的零件原型制造技术Ⅲ。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[1]。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
6、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[2]。1快速成型的原理及特点 快速成型技术采用离散/堆积成型原理[3]，根据三维CAD模型，对于不同的工艺要求，按照一定厚度进行分层，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，并使之粘结而成形。实际上就是基于“生长”或“添加”材料原理一层一层地离
7、散叠加，从底到顶完成零件的制作过程。它是计算机辅助设计与制造技术、逆向工程技术、分层制造技术、材料去除成形、材料增加成形技术以及它们的集成的总称[4]。快速成型技术系统的工作流程如图1-1所示：图1-1快速成型技术系统的工作流程RP技术有以下特点及优越性：（1）快速性，从CAD设计到完成原型制作通常只需几个小时到几十个小时，加工周期短，可节约70%时间以上[5]。（2）低成本，与产品的复杂程度无关，一般制作费用降低50%，特别适合新产品的开发和单件小批量零件的生产[6]。（3）制作原型所用的材料不
8、限，各种金属和非金属材料均可使用，可以制造树脂类、塑料类、纸类、石蜡类、复合材料以及金属材料和陶瓷材料的原型[7]。（4）适应于加工各种形状的零件，制造工艺与零件的复杂程度无关，不受工具的限制，可实现自由制造（FreeFormFabrication），原型的复制性、互换性高[8]。（5）具有高柔性，采用非接触加工的方式，无需任何工夹具，即可快速成型出具有一定精度和强度并满足一定功能的原型和零件[9]。（6）高集成化，RP技术是集计算机、CAD/CAM、数控、激光、材料和机械等一体化
