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一、快速成型技术的发展及原理
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快速成形技术（RapidPrototyping，简称RP）是二十世纪八十年代末九十年 稿子汇 www.gaozihui.com
代初兴起并迅速发展起来的新的先进制造技术.是由CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维物理实体的技术总称，其基本过程是：首先设计出所需零件的计算机三维模型（数字模型、CAD模型），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单元，通常在Z向将其按一定厚度进行离散（习惯称为分层），把原来的三维CAD模型变成一系列的层片；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；最后由成形机成形一系列层片并自动将它们联接起来，得到一个三维物理实体。
快速成型技术的原理：
快速成型技术(RP)的成型原理是基于离散-叠加原理而实现快速加工原型或
零件.这里所说的快速加工原型是指能代表一切性质和功能的实验件,一般数量较少,常用来在新产品试制时作评价之用.而这里所说的快速成型零件是指最终产品,已经具有最佳的特性,功能和经济性.
二、快速成型技术的分类
快速成型技术 - 分类
快速成型技术根据成型方法可分为两类：
基于激光及其他光源的成型技术（LaserTechnology），例如：光固化成型（SLA）、最全面的范文参考写作网站分层实体制造（LOM）、选域激光粉末烧结（SLS）、形状沉积成型（SDM）等；
基于喷射的成型技术（JettingTechnoloy），例如：熔融沉积成型（FDM）、三
维印刷（3DP）、多相喷射沉积（MJD）。下面对其中比较成熟的工艺作简单的介绍。SLA技术是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。这种液态材料在一定波长和强度的紫外光照射下能迅速发生光聚合反应，分子量急剧增大，材料也就从液态转变成固态。
1、SLA（光固化成型）
SLA工作原理：
液槽中盛满液态光固化树脂激光束
在偏转镜作用下，能在液态表而上扫描，
扫描的轨迹及光线的有无均由计算机控
制，光点打到的地方，液体就固化。成
型开始时，工作平台在液面下一个确定
的深度．聚焦后的光斑在液面上按计算
机的指令逐点扫描，即逐点固化。当一
层扫描完成后．未被照射的地方仍是液
态树脂。然后升降台带动平台下降一层高度，已成型的层面上又布满一层树脂，刮板将粘度较大的树脂液面刮平，然后再进行下一层的扫描，新周化的一层牢周
地粘在前一层上，如此重复直到整个零件制造完毕，得到一个三维实体模型。
SLA方法是目前快速成型技术领域中研究得最多的方法．也是技术上最为成熟的方法。SLA工艺成型的零件精度较高，加工精度一般可达到0.1mm，原材料利用率近100％。但这种方法也有白身的局限性，比如需要支撑、树脂收缩导致精度下降、光固化树脂有一定的毒性等。
优点：（1）成型过程自动化程度高(2)尺寸精度高。(3)表面质量优良。(4)可以制作结构十分复杂的模型。(5)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。
范文TOP100缺点：(1)成型过程中伴随着物理和化学变化，所以制件较易弯曲，需要支撑，(2)设备运转及维护成本较高。(3)可使用的材料种类较少。(4)液态树脂具有气味和毒性，并且需要避光保护，以防止提前发生聚合反应，选择时有局限性。
(5)需要二次固化。(6)液态树脂同化后的性能尚不如常用的工业塑料，一般较脆、易断裂，不使进行机加工。
2、LOM（LaminatedObjectManufacturing，LOM）工艺
LOM工艺称叠层实体制造或分层实体
制造，由美国Helisys公司的MichaelFeygin
于1986年研制成功。LOM工艺采用薄片材
料，如纸、塑料薄膜等。片材表面事先涂覆
上一层热胶。
LOM原理
加工时，热压辊热压片材，使之与下面
已成型的工件粘接。用CO2激光器在刚粘
接的新层上切割出零件截面轮廓和工件外
框，并在截面轮廓与外框之间多余的区域内
切割出上下对齐的网格。激光切割完成后，
工作台带动已成型的工件下降，与带状片材
范文写作分离。供料机构转动收料轴和供料轴，带动
料带移动，使新层移到加工区域。工作合上
升到加工平面，热压辊热压，工件的层数增加一层，高度增加一个料厚。再在新层上切割截面轮廓。如此反复直至零件的所有截面粘接、切割完。最后，去除切碎的多余部分，得到分层制造的实体零件。LOM工艺只需在片材上切割出零件截面的轮廓，而不用扫描整个截面。因此成型厚壁零件的速度较快，易于制造大型零件。工艺过程中不存在材料相变，因此不易引起翘曲变形。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。缺点是材料浪费严重，表面质量差。
3、SLS（SelectiveLaserSintering）工艺
SLS工艺称为选域激光烧结，由美国德克
萨斯大学奥斯汀分校的C.R.Dechard于1989
年研制成功。SLS工艺是利用粉末状材料成型
的。
SLS原理
其原理是将材料粉末铺洒在已成型
零件的上表面，并刮平，用高强度的CO2
激光器在刚铺的新层上扫描出零件截
面，材料粉末在高强度的激光照射下被
烧结在一起，得到零件的截面，并与下
面已成型的部分连接。网络当一层截面烧结完后，铺上新的一层材料粉末，有选择地烧结下层截面。烧结完成后去掉多余的粉末，再进行打磨、烘干等处理得到零件。
优点：（1）精度高。制件在X和y方向的精度可达±0.1～0.2mm，Z方向的精度可达±0.2～0.3mm。（2）实体制造中无需设计和制作支撑，所以制作效率高、速度快、成本低。(1)可采用多种材料。(2)制造工艺比较简单。(3)高精度。依赖于使用的材料种类和粒径、产品的几何形状和复杂程度，该工艺一般能够达到工件整体范围内±(0.05～2.5)mm的公差。当粉末粒径为0.1mm以下时，成型后的原型精度可达±l％。(4)材料利用率高，价格便宜，成本低。(5)无需支撑结构。
缺点：（1）特别是薄壁件的抗拉强度和弹性不够好；（2）易吸湿膨胀，成型后应尽快进行表面防潮处理；（3）件表面有台阶纹，其高度等于材料的厚度(通常为0.1mm左右)SLS工艺的特点是材料适应面广，思想汇报专题不仅能制造塑料零件，还能制造陶瓷、蜡等材料的零件，特别是可以制造金属零件。这使SLS工艺颇具吸引力。
4、3DP(ThreeDimensionPrinting）工艺
三维印刷工艺是美国麻省理工学
院E-manualSachs等人研制的。
已被美国的Soligen公司以DSPC
（DirectShellProductionCasting）
名义商品化，用以制造铸造用的
陶瓷壳体和型芯。3DP工艺与
SLS工艺类似，采用粉末材料成
型，如陶瓷粉末、金属粉末。所
不同的是材料粉末不是通过烧结
连结起来的，而是通过喷头用粘
结剂（如硅胶）将零件的截面“印
刷”在材料粉来上面。3DP的原
理如图所示，左面是
3DP原理
储粉筒,材料被放置在快速成型过程的起始位置。零件是由粉末和胶水组成的。右面就是部件制作的地方。在工作平台的里面是一个平整的金属盘,上面一层层微细的粉末由滚筒铺开,然后在制作过程中由打印头喷出粘着剂进行粘结.其优点：（1）速度快，（2）是和制造复杂形状的零件，（3）可用与制造复合材料或非均匀材料的零件，（4）可是和制造小批量零件，（5）无污染，是绿色化的办公室设计。缺点：（1）零件精度差，表面粗糙度差（2）零件易变性甚至出现裂纹。
5、FDM（FusedDepostionModeling）工艺
熔融沉积制造（FDM）工艺由美国学者ScottCrump于1988年研制成功。FDM的材料一般是热塑性材料，如蜡、ABS、尼龙等。以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速凝固，并与周围的材料凝结。FDM工艺原理如图所示。
FDM原理
与上述工艺不同，FDM不采用激光，成型材
料为丝状的高分子聚合物；在开始成型之前，
丝状材料需要先在液化管中被加热到略高于
其软化点以将其熔化。成型时，喷头在计算
机控制下作x-y联动扫描，同时喷出半流动状
的高分子聚合物，高分子聚合物在成型室中
冷却成型，并与已经成型的下层牢固地粘结
在一起。FDM工艺的缺点是需要支撑，而且
由于物态变化，成型后原型存在变形现象。
优点：(1)由于热融挤压头系统构造原理和操
作简单，维护成本低，系统运行安全。(2)成
型速度快。用熔融沉积方法生产出来的产品，
不需要SLA中的刮板再加工这一道工序。(3)
用蜡成型的零件原型，可以直接用于熔模铸
造。(4)可以成型任意复杂程度的零件，常用于成型具有很复杂的内腔、孔等零件。(5)原材料在成型过程中无化学变化，制件的翘曲变形小。(6)原材料利用率高，且材料寿命长。(7)支撑去除简单，无需化学清洗，分离容易。
缺点：(1)成型件的表面有较明显的条纹。(2)沿成型轴垂直方向的强度比较弱。
(3)需要设计与制作支撑结构。(4)需要对整个截面进行扫描涂覆，成型时间较长。
(5)原材料价格昂贵。
三、快速成型技术的数据处理
1、前期数据处理
RP快速成型技术的数据来源主要有一下两大类：
（1）、三维CAD数据
由三维实体造型软件（pro/E、solid-works、AutoCAD等）生成产品的三维CAD数据模型，然后对数据模型直接分层的到精确的界面轮廓。最常用的方法是将三维CAD数据模型转换为三角形网格形式的STL文件数据资料，然后对其进行分层，从而得到RP系统专用加工路径。
（2）、逆向工程数据
主要是借助逆行工程相关软件，借助逆向工程测量设备（如三维扫描仪）对已有零件进行三维实体扫描，从而获得实体的点云数据资料；再对这些点云数据资料进行相关的处理：对数据点进行三角网格化生产STL文件，再进行分层数据处理货对三维点云数据点直接进行分层处理。
（3）、STL数据格式的预处理
STL数据格式的出发点就是用小三角形面片的形式去逼近三维实体的自由曲面。在每个三角形片面中都可由三角形的三个顶点、指向模型外部的三角片面
2、中期数据处理
将所得的三维造型数据进行优化、切片以及转化成RP系统可以识别的文件格式，通常采用STL格式。
三维CAD软件与RP软件系统之间的数据接口可分为两大类：
利用中间格式文件进行切片和直接切片。
四、STL工艺的工艺过程
（1）三维模型的构造：按图纸或设计意图在三维CAD设计软件中设计出该零件的CAD实体文件。一般快速成型支持的文件输出格式为STL模型，即对实体曲面做近似的所谓面型化处理，是用平面三角形面片近似模型表面。以简化CAD模型的数据格式。便于后续的分层处理。由于它在数据处理上较简单，而且与CAD系统无关，所以很快发展为快速成型制造领域中CAD系统与快速成
型机之间数据交换的标准，每个三角面片用四个数据项表示。即三个顶点坐标和一个法向矢量，整个CAD模型就是这样一个矢量的集合。在一般的软件系统中可以通过调整输出精度控制参数，减小曲面近似处理误差。如Pre/1E软件是通过选定弦高值(ch-chordheight)作为逼近的精度参数。
（2）三维模型的离散处理（切片处理）：在选定了制作(堆积)方向后，通过专用的分层程序将三维实体模型(一般为STL模型)进行一维离散，即沿制作方向分层切片处理，获取每一薄层片截面轮廓及实体信息。分层的厚度就是成型时堆积的单层厚度。由于分层破坏了切片方向CAD模型表面的连续性，不可避免地丢失了模型的一些信息，导致零件尺寸及形状误差的产生。所以分层后需要对数据作进一步的处理，以免断层的出现。切片层的厚度直接影响零件的表面粗糙度和整个零件的型面精度，每一层面的轮廓信息都是由一系列交点顺序连成的折线段构成。所以，分层后所得到的模型轮廓已经是近似的，层与层之间的轮廓信息已经丢失，层厚越大丢失的信息越多，导致在成型过程中产生了型面误差。
（3）成型制作：把分层处理后的数据信息传至设备控制机，选用具体的成型工艺，在计算机的控制下，逐层加工，然后反复叠加，最终形成三维产品。
（4）后处理：根据具体的工艺，采用适当的后处理方法，改善样品性能。
篇二：快速设计及成型技术-总结 快速成型概念部分： 快速成型：简称RP,即将计算机辅助设计CAD\计算机辅助制造CAM\计算机数字控制CNC、激光、精密伺服驱动和新材料等先进技术集于一体，依据计算机上构成的工件三维设计模型，对其进行分层切片，得到各层截面的二维轮廓信息，快速成型机的成形头按照这些轮廓信息在控制系统的控制下，选择性地固化或切割一层层的成形材料，形成各个截面轮廓，并逐步顺序叠加成三维工件。 快速成形的基本原理：是叠层制造，快速成形机在X—Y 平面内通过扫描形成原型件的截面轮廓形状，而在Z 坐标作间断的层厚位移，最终形成三维的原型件。 快速成形机：包括扫描路径及成形运动机构、能源部件(激光器、加热头)、材料供应机构和控制系统4 大部分。快速成形与传统制造方法的区别？ 传统方法根据零件成形过程分为两大类：一类是以成型过程中材料减少为特征，通过各种方法将零件毛胚上多余材料去除，即材料去除法，二类是材料的质量在成型过程中基本保持不变，成型过程主要是材料的转移和毛胚形状的改变即材料转移法，但此类方法生产周期长速度慢。快速成型技术可以以最快的速度、最低的成本和最好的品质将新产品迅速投放市场。 快速成型制造技术是由CAD数字模型驱动的通过特定材料采用逐层累积方式制作三维物理模型的先进制造技术。快速原型的用途：快速成型技术制作的原型（模型）可用于新产品的外观评估、装配检验及功能检验等，作为样件可直接替代机加工或者其他成形工艺制造的单件或小批量的产品，也可用于硅橡胶模具的母模或熔模铸造的消失型等，从而批量地翻制塑料及金属零件。 快速原型的优势：（1）可按用户要求快速的进行产品外形设计。（2）便于产品进行功能测试和评价。（3）将设计与装配方面出现的问题消灭在开模之前。（4）缩短产品的研制开发周期。（5）大大提高新产品的一次成功率。（6）降低产品复杂程度对制造的限制。（7）制造周期大大缩短，成本大大降低。 快速成型的发展： 1、快速成型向着多种材料复合成型方向发展，无需装配一次制造。2、快速成型向低成本、提高效率、简化工艺的方向发展。3、提高成型件的精度、表面质量、力学和物理性能。 快速成型技术发展到目前阶段，主要存在两大局限：（1）由于成型材料种类和成本的限制，原型多为模型而非实际需要的工作零件；（2）因数据处理及制作工艺等限制，快速成型系统制作的原型很难达到与CAD设计相同的尺寸精度和实际使用要求的表面质量。 快速成形技术的发展：1988年，第1台光固化（商业用途），1982年，非商业用途。 快速成型的特点:(1) 快速性 (2) 设计制造一体化 (3) 自由成型制造 (4) 高度柔性 (5) 材料的广泛性 (6) 技术的高度集成 (7)与反求工程、cad技术、网络技术、虚拟现实技术等相结合，成为产品快速开发的有力工具。 快速成型技术的分类: 基于激光或其它光源的成型技术，如：光固化成型法（SLA）、叠成分层实体制造（LOM）、选择性激光烧结（SLS）等；基于喷射的成型技术，如：熔融沉积制造（FDM）。 快速成形技术常用的文件格式：有STL、IGES、HPGL 和STEP 四种。(文件格式有ASCII码和二进制码两种输出形式，二进制码形式所占用的文件空间比ASCII码形式的小得多，一般是1／6。但是，ASCII可以阅读，并能进行直观检查。) 快速成型的数据来源：来源类型：（直接，转化，反求） 1)三维CAD模型：三角网格模型（STL） 2)逆向工程数据：三角化生成STL 3)数学几何数据：数学公式和几何数据 4)医学/体素数据：人体断层扫描和核磁共振 5)分层数据：直接获得分层活截面轮廓 快速成型的工艺过程: 1）产品三维模型的构建 2）三维模型的近似处理 3）三维模型的切片处理 4）成型加工 5）成型零件的后处理 快速成型材料的分类 1、按材料的物理状态分类：液体、薄片、粉末和丝状 2、按材料化学性能分类：树脂类、石蜡类、金属、陶瓷和其它复合材料 3、按材料成型方法分类：SLA材料、LOM材料、SLS材料、FDM材料 4、那材料成型步骤分类：直接成型（反映型聚合物、非反应型聚合物、纸、金属、砂、陶瓷）；间接复制用材料（硅橡胶、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、反应成型塑料） 快速成型工艺对材料性能的总体要求 1、有利于快速精确地加工原型零件。2、用快速成型系统直接制造功能件的材料要接近最终用途对强度、刚度、耐潮性、热稳定性等要求。3、当原型间接使用时，其性能要有利于后续处理工艺 4、当原型间接使用时，要有利于后续处理工艺。 主要快速成形系统选用原则：A：成形件的用途（a检查并核实形状、尺寸用的样品b性能考核用的样品c模具d小批量和特殊复杂零件的直接生产e新材料的研究）B：成形件的形状C：成形件的尺寸大小D成本（a设备购置成本b设备运行成本c人工成本）E技术服务（a保修期b软件的升级换代c技术研发力量）F用户环境 快速成形技术全过程步骤：a.前处理b.分层叠加成型c.后处理 快速成形制造流程：CAD模型→面型化处理→分层→层信息处理→层准备→层制造→层粘接→实体模型 快速成形的全处理主要包括：CAD三维模型的构建、CAD三维模型STL格式化以及三维模型的切片处理等 构造三维模型的主要方法：a应用计算机三维设计软件，根据产品的要求设计三维模型，b应用计算机三维设计软件，将已有产品的二维三视图转换为三维模型，c仿制产品时，应用反求设备和反求软件，得到产品的三维模型，d利用网络将用户设计好的三维模型直接传输到快速成形工作站 在快速成型的前处理阶段为什么要把三维模型转化为STL文件格式？STL格式文件的规则和常见错误有哪些？由于产品上有一些不规则的自由曲面，为方便的获得曲面每部分的坐标信息，加工前必须对其进行近似处理，此近似处理的三维模型文件即为STL格式文件 规则： (1)共顶点规则（一点公共）。(2)取向规则(同矢量方向)。 (3)取值规则（坐标值为正）。(4)合法实体规则（布满无遗漏）。 快速成形中工件前处理环节选择零件的成形方向应注意哪些问题？ 将STL格式文件所表达的三维模型加以旋转，然后再切片，可获得不同的成形方向。成形方向对工件的品质(尺寸精度、表面粗糙度、强度等)、材料消耗(成本)和制作时间都有很大的影响。 快速成形中的主要切片形式有哪些？其中那种切片形式精度最高？为什么？ a STL切片b 容错切片c适应性切片d直接适应性切片e直接切片。 直接切片形式精度最高。因为a能减少快速成形的前处理时间b可避免STL格式文件的检查和纠错过程c可降低模型文件的规模d能直接采用RP数控系统的曲线插补功能，从而可提高工件的表面质量e能提高制件的精度 快速成形的后处理主要有哪些工序：a剥离b修补、打磨、抛光c表面涂覆 快速成型技术中采用的数据文件: 三维CAD模型数据文件，比如IGES、DXF、VDA-FS等等； 三维面片格式文件，比如STL、CFL等； 层片格式文件，比如SLC、CLI以及HPGL等。 快速成型主要工艺方法根据所使用的材料和建造技术的不同，目前应用比较广泛的方法有如下四种： 光固化成型法（Stereolithography Apparatus，SLA）：采用光敏树脂材料通过 激光照射逐层固化而成型 叠层实体制造法（Laminated Object Manufacturing，LOM）：采用纸材等薄层材料通过逐层粘结和激光切割而成型 选择性激光烧结法（Selective Laser Sintering，SLS）：采用粉状材料通过激光选择性烧结逐层固化而成型 熔融沉积制造法（Fused Deposition Manufacturing，FDM）：采用熔融材料加热熔化挤压喷射冷却而成型 快速成形表面涂覆：喷刷涂料；电化学沉积；无电化学沉积；物理蒸发沉积；电化学沉积和物理蒸发沉积的综合 快速成形精度包括软件和硬件两部分。软件部分指模型数据的处理精度；硬件部分指成型设备的各项精度。成形件的精度：尺寸精度、形位精度、表面质量。 STL文件部分： STL文件:是三维实体模型经过三角化处理之后得到的数据文件。它将实体表面离散化为大量的三角形面片，依靠这些三角形面片来逼近理想的三维实体模型。 精度不同，三角形网格的划分也不同。精度越高，网格的划分越细密，三角形面片形成的三维实体就越趋近于理想实体的形状。其格式有二进制格式与ASCⅡ格式两种（精度不能无限提高：受制于机器精度，结果文件过大） STL文件特点： 1、生成简单 2、数据文件广泛 3、具有简单的分层算法 4、模型易于分割 缺点： 1、近似性 2、数据的冗余 3、信息缺乏 4、精度损失 5、错误和缺陷 STL文件的精度：从CAD/CAM软件输出STL文件时，选取的精度指标和控制参数应该根据CAD模型的复杂程度以及快速原型精度要求的高低进行综合考虑。 常见的STL文件错误（1）遗漏（2）退化面（3）模型错误（4）错误法矢面 注：（点、边、面和构成的实体数量必须满足如下的欧拉公式：F-E+V=2-2H，其中，F（Face）、E(Edge)、V(Vertix)、H(Hole)分别指面数、边数、点数和实体中穿透的孔洞数。）（① 点共线。或者是，不共线的面在数据转换过程中形成了三点共线的面。② 点重合。或者是，在数据转换运算时造成这种结果。） STL文件分割与拼接的意义：在实际快速原型制作过程中，如果所要制作的原型尺寸相对于快速成型系统台面尺寸过大或过小，就必须对STL模型进行剖切处理或者有必要进行拼接处理。 分割基本算法的V分割过程有以下四个基本模块：1) 分割过程前置处理 2) 轮廓截面的形成3) 轮廓三角形网格化4）一个三角形转化为多个三角形 几种RP技术比较： 目前比较成熟的快速成型技术有哪几种？它们的成型原理上分别是什么？ 液态光固化聚合物选择性固化成形简称SLA，粉末材料选择性烧结成形简称SLS，薄型材料选择性切割成形简称LOM，丝状材料选择性熔覆成形简称FDM SLA原理：1利用计算机控制下的紫外激光，按预定零件各分层截面的轮廓为轨迹逐点扫描，使被扫描区的光敏树脂薄层产生光聚合反应，从而形成零件的一个薄层截面；2当一层固化完毕，移动升降台，在原先固化的树脂表面上再敷上一层新的液态树脂，刮刀刮去多余的树脂；3激光束对新一层树脂进行扫描固化，使新固化的一层牢固地粘合在前一层上；4重复2、3步，至整个零件原型制造完毕。 SLS原理： 1在先开始加工之前，先将充有氮气的工作室升温，温度保持在粉末的熔点之下；2成型时，送料筒上升，铺粉滚筒移动，先在工作台上铺一层粉末材料；3激光束在计算机控制下，按照截面轮廓对实心部分所在的粉末进行烧结，使粉末融化并相互黏结，继而形成一层固体轮廓，未经烧结的粉末仍留在原处，作为下一层粉末的支撑；4第一层烧结完成后，工作台下降一截面层的高度，再铺上一层粉末，进行下一层烧结，如此循环，直至完成整个三维模型 FDM原理：加热喷头正在计算机的控制下，可根据界面轮廓的信息作X—Y平面运动和高度Z方向的运动丝状热塑性材料由供丝机构送至喷头，并在喷头中加热至熔融态，然后被选择性涂覆在工作台上，快速冷却后形成界面轮廓。一层截面完成后，喷头上升一截面层的高度在进行下一层的涂覆，如此循环，最终形成三维产品。 LOM原理:LOM快速成形系统由计算机原材料存储及送进机构、热粘压机构、激光切割系统、可升降工作台、数控系统、模型取出装置和机架等组成。计算机用于接受和存储工件的三维模型沿模型的成型方向截取一系列的截面轮廓信息发出控制指令原材料存储及送进机构将存于其中的原材料。热黏压机构将一层层成形材料粘合在一起。可升降工作台支撑正在成型的工件并在每层成形完毕之后，降低一个材料厚度以便送进、粘合和切割新的一层成形材料。数控系统执行计算机发出的指令，使材料逐步送至工作台的上方，然后粘合、切割，最终形成三维工件。哪些成形方法需要支撑材料？为什么？ SLA、FDM需要制作支撑，LOM、SLS不需要制作支撑。原因：在SLA成形过程中为了确保制件的可靠固定，同时减少制件的翘曲变形，必须设计并在加工中制作一些柱状或筋状的支撑结构；LOM：工件外框与截面轮廓间的多余材料在加工中起支撑作用，无需支撑；SLS：未烧结的松散粉末可以作为自然支撑，故不需要支撑材料。光固化快速成形（SLA）有那几种形式的支撑？ a.角板支撑b.投射特征边支撑c.单臂板支撑d.臂板结构支撑e.柱形支撑 常用的快速成形技术所用的成形材料分别是什么？分别有什么要求？ SLA：材料为光固化树脂。要求：a.成形材料易于固化，且成形后具有一定的粘接强度b.成形材料的粘度不能太高，以保证加工层平整并减少液体流平时间c.成形材料本身的热影响区小，收缩应力小d.成形材料对光有一定的透过深度，以获得具有一定固化深度的曾片。 SLS：材料为所有受热后能相互粘结的粉末材料或表面覆有热塑（固）性黏结剂的粉末。要求：a.具有良好的烧结成形性能，即无需特殊工艺即可快速精确地成形原理b.对直接用作功能零件或模具的原型，其力学性能和物理性能要满足使用要求c.当原型间接使用时，要有利于快速、方便的后续处理和加工工艺。 LOM：薄层材料多为纸材，黏结剂一般多为热熔胶。对纸材要求：a.抗湿性b.良好的浸润性c.收缩率小d.一定的抗拉强度e.剥离性能好f.易打磨g.稳定性好。对热熔胶的要求：a.良好的热熔冷固性b.在反复熔化-固化条件下，具有较好的物理化学稳定性c.熔融状态下与纸材具有良好的涂挂性与涂匀性d.与纸具有足够的粘结强度e.良好的废料分离性能 FDM：材料为丝状热塑性材料。材料要求：a.黏度低b.熔融温度低c.黏结性要好d.收缩率对温度不能太敏感 这四种快速成形技术的优缺点分别是什么？ SLA优点：技术成熟应用广泛，成形速度快精度高，能量低。缺点：工艺复杂，需要支撑结构，材料种类有限，激光器寿命短原材料价格高。 SLS优点：不需要支撑结构，材料利用率高，选用的材料的力学性能比较好，材料价格便宜，无气味。缺点：能量高，表面粗糙，成形原型疏松多孔，对某些材料需要单独处理。 LOM优点：对实心部分大的物体成形速度快，支撑结构自动的包含在层面制造中，低的内应力和扭曲，同一物体中可包含多种材料和颜色。缺点：能量高，对内部空腔中的支撑物需要清理，材料利用率低，废料剥离困难，可能发生翘曲 FDM优点：成形速度快，材料利用率高，能量低，物体中可包含多种材料和颜色。缺点：表面光洁度低，粗糙。选用材料仅限于低熔点的材料。 几种典型RP技术的特点及用途 篇三：快速成型技术复习小结 快速成型技术复习小结 1.快速成型：简称RP,即将计算机辅助设计CAD\计算机辅助制造CAM\计算机数字控制CNC、激光、精密伺服驱动和新材料等先进技术集于一体，依据计算机上构成的工件三维设计模型，对其进行分层切片，得到各层截面的二维轮廓信息，快速成型机的成形头按照这些轮廓信息在控制系统的控制下，选择性地固化或切割一层层的成形材料，形成各个截面轮廓，并逐步顺序叠加成三维工件。 2． 快速成形技术全过程步骤：a.前处理b.分层叠加成型c.后处理 快速成形制造流程：CAD模型→面型化处理→分层→层信息处理→层准备→层制造→层粘接→实体模型 3． 什么是快速模具制造技术？该技术有何特点？ 快速模具制造就是以快速成形技术制造的快速成型零件为母模，采用直接或间接的方法实现硅胶模、金属模、陶瓷模等模具的快速制造从而形成新产品的小批量制造，降低新产品的开发成本。特点：制模周期短、工艺简单、易于推广，制模成本低，精度和寿命都能满足特定的功能需要，综合经济效益好，特别适用于新产品开发试制、工艺验证和功能验证以及多品种小批量生产。 4． 快速成形与传统制造方法的区别？ 传统方法根据零件成形过程分为两大类：一类是以成型过程中材料减少为特征，通过各种方法将零件毛胚上多余材料去除，即材料去除法，二类是材料的质量在成型过程中基本保持不变，成型过程主要是材料的转移和毛胚形状的改变即材料转移法，但此类方法生产周期长速度慢。快速成型技术可以以最快的速度、最低的成本和最好的品质将新产品迅速投放市场。 5.目前比较成熟的快速成型技术有哪几种？它们的成型原理上分别是什么？ 液态光固化聚合物选择性固化成形简称SLA，粉末材料选择性烧结成形简称SLS，薄型材料选择性切割成形简称LOM，丝状材料选择性熔覆成形简称FDM ⑦SLA原理：1利用计算机控制下的紫外激光，按预定零件各分层截面的轮廓为轨迹逐点扫描，使被扫描区的光敏树脂薄层产生光聚合反应，从而形成零件的一个薄层截面；2当一层固化完毕，移动升降台，在原先固化的树脂表面上再敷上一层新的液态树脂，刮刀刮去多余的树脂；3激光束对新一层树脂进行扫描固化，使新固化的一层牢固地粘合在前一层上；4重复2、3步，至整个零件原型制造完毕。『或 SLA是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。这种液态材料在一定波长（λ=325nm）和功率（P=30mW）的紫外光照射下能迅速发生光聚合反应，分子量急剧增大，材料也从液态转变成固态』 ⑦SLS原理： 1在先开始加工之前，先将充有氮气的工作室升温，温度保持在粉末的熔点之下；2成型时，送料筒上升，铺粉滚筒移动，先在工作台上铺一层粉末材料；3激光束在计算机控制下，按照截面轮廓对实心部分所在的粉末进行烧结，使粉末融化并相互黏结，继而形成一层固体轮廓，未经烧结的粉末仍留在原处，作为下一层粉末的支撑；4第一层烧结完成后，工作台下降一截面层的高度，再铺上一层粉末，进行下一层烧结，如此循环，直至完成整个三维模型 FDM原理：加热喷头正在计算机的控制下，可根据界面轮廓的信息作X—Y平面运动和高度Z方向的运动丝状热塑性材料由供丝机构送至喷头，并在喷头中加热至熔融态，然后被选择性涂覆在工作台上，快速冷却后形成界面轮廓。一层截面完成后，喷头上升一截面层的高度在进行下一层的涂覆，如此循环，最终形成三维产品。 LOM:LOM快速成形系统由计算机原材料存储及送进机构、热粘压机构、激光切割系统、可升降工作台、数控系统、模型取出装置和机架等组成。计算机用于接受和存储工件的三维模型沿模型的成型方向截取一系列的截面轮廓信息发出控制指令原材料存储及送进机构将存于其中的原材料。热黏压机构将一层层成形材料粘合在一起。可升降工作台支撑正在成型的工件并在每层成形完毕之后，降低一个材料厚度以便送进、粘合和切割新的一层成形材料。数控系统执行计算机发出的指令，使材料逐步送至工作台的上方，然后粘合、切割，最终形成三维工件。 6.哪些成形方法需要支撑材料？为什么？ SLA、FDM需要制作支撑，LOM、SLS不需要制作支撑。原因：在SLA成形过程中为了确保制件的每一部分可靠固定，同时减少制件的翘曲变形，仅靠调整制件参数远不能达到目的，必须设计并在加工中制作一些柱状或筋状的支撑结构；LOM：工件外框与截面轮廓间的多余材料在加工中起到支撑作用，故不需支撑材料；SLS：未烧结的松散粉末可以作为自然支撑，故不需要支撑材料。 7.光固化快速成形（SLA）有那几种形式的支撑？ a.角板支撑b.投射特征边支撑c.单臂板支撑d.臂板结构支撑e.柱形支撑 8.常用的快速成形技术所用的成形材料分别是什么？分别有什么要求？ SLA：材料为光固化树脂。要求：a.成形材料易于固化，且成形后具有一定的粘接强度b.成形材料的粘度不能太高，以保证加工层平整并减少液体流平时间c.成形材料本身的热影响区小，收缩应力小d.成形材料对光有一定的透过深度，以获得具有一定固化深度的曾片。SLS：材料为所有受热后能相互粘结的粉末材料或表面覆有热塑（固）性黏结剂的粉末。要求：a.具有良好的烧结成形性能，即无需特殊工艺即可快速精确地成形原理b.对直接用作功能零件或模具的原型，其力学性能和物理性能要满足使用要求c.当原型间接使用时，要有利于快速、方便的后续处理和加工工艺。 LOM：薄层材料多为纸材，黏结剂一般多为热熔胶。对纸材要求：a.抗湿性b.良好的浸润性c.收缩率小d.一定的抗拉强度e.剥离性能好f.易打磨g.稳定性好。对热熔胶的要求：a.良好的热熔冷固性b.在反复熔化-固化条件下，具有较好的物理化学稳定性c.熔融状态下与纸材具有良好的涂挂性与涂匀性d.与纸具有足够的粘结强度e.良好的废料分离性能 FDM：材料为丝状热塑性材料。材料要求：a.黏度低b.熔融温度低c.黏结性要好d.收缩率对温度不能太敏感 9.这四种快速成形技术的优缺点分别是什么？ SLA优点：技术成熟应用广泛，成形速度快精度高，能量低。缺点：工艺复杂，需要支撑结构，材料种类有限，激光器寿命短原材料价格高。 SLS优点：不需要支撑结构，材料利用率高，选用的材料的力学性能比较好，材料价格便宜，无气味。缺点：能量高，表面粗糙，成形原型疏松多孔，对某些材料需要单独处理。 LOM优点：对实心部分大的物体成形速度快，支撑结构自动的包含在层面制造中，低的内应力和扭曲，同一物体中可包含多种材料和颜色。缺点：能量高，对内部空腔中的支撑物需要清理，材料利用率低，废料剥离困难，可能发生翘曲 FDM优点：成形速度快，材料利用率高，能量低，物体中可包含多种材料和颜色。缺点：表面光洁度低，粗糙。选用材料仅限于低熔点的材料。 TDP优点：材料选用广泛，可以制造陶瓷模具，用于金属铸造，支撑结构自动包含在层面制造中，能量低。缺点：表面粗糙，精度低，需处理（去湿或预加热到一定温度） 10.主要快速成形系统选用原则：A：成形件的用途（a检查并核实形状、尺寸用的样品b性能考核用的样品c模具d小批量和特殊复杂 零件的直接生产e新材料的研究）B：成形件的形状C：成形件的尺寸大小D成本（a设备购置成本b设备运行成本c人工成本）E技术服务（a保修期b软件的升级换代c技术研发力量）F用户环境 11.快速成形的全处理主要包括：CAD三维模型的构建、CAD三维模型STL格式化以及三维模型的切片处理等 12.构造三维模型的主要方法：a应用计算机三维设计软件，根据产品的要求设计三维模型b应用计算机三维设计软件，将已有产品的二维三视图转换为三维模型c防制产品时，应用反求设备和反求软件，得到产品的三维模型d利用网络将用户设计好的三维模型直接传输到快速成形工作站 13.在快速成型的前处理阶段为什么要把三维模型转化为STL文件格式？STL格式文件的规则和常见错误有哪些？ 由于产品上有一些不规则的自由曲面，为方便的获得曲面每部分的坐标信息，加工前必须对其进行近似处理，此近似处理的三维模型文件即为STL格式文件 规则：a共顶点规则b取向规则c取值规则d合法实体规则 常见错误：a出现违反共顶点规则的三角形b出现违反取向规则的三角形c出现错误的裂缝或孔洞d三角形过多或过少e微小特征遗漏或出错 14.前处理环节选择零件的成形方向应注意哪些问题？ a成形方向对工件品质的影响b成形方向对材料成本的影响c成形方向对制作时间的影响 15.快速成形中的主要切片形式有哪些？其中那种切片形式精度最高？为什么？ a STL切片b 容错切片c适应性切片d直接适应性切片e直接切片。直接切片形式精度最高。因为a能减少快速成形的前处理时间b可避免STL格式文件的检查和纠错过程c可降低模型文件的规模d能直接采用RP数控系统的曲线插补功能，从而可提高工件的表面质量e能提高制件的精度 16.快速成形的后处理主要有哪些工序？ a剥离b修补、打磨、抛光c表面涂覆 17.零件成形方法：去除成形、受迫成形、堆积成形、生长成形 18.激光固化的基本过程：制造数据的获取；层准备；层固化；层层堆积；后处理 19.光固化成形材料分类：自由基光固化树脂；阳离子光固化树脂；混杂型光固化树脂 20.LOM快速成形：由计算机、原材料存储及送进机构、热粘压机构、激光切割系统、可升降工作台、数控系统、模型取出装置和机架等组成。LOM快速成形机主要参数：激光切割速度；加热辊温度与压力；激光能量；切碎网格尺寸。LOM后处理：废料去除、后置处理 21.常用的扫描机：坐标测量机；激光扫描机；零件断层扫描机；CT；磁共振成像 22.快速成形表面涂覆：喷刷涂料；电化学沉积；无电化学沉积；物理蒸发沉积；电化学沉积和物理蒸发沉积的综合 23.快速成形精度包括软件和硬件两部分。软件部分指模型数据的处理精度；硬件部分指成型设备的各项精度。成形件的精度：尺寸精度、形位精度、表面质量。 24.产生零件误差的因素分析：1数据处理产生的误差(①面型化处理造成的误差②分层切片时产生的误差)2成形加工产生的误差（①层准备时产生的误差②层制造与层叠加产生的误差③后处理不当产生的误差） 成形加工包括层准备、层制造、层叠加 希望以上这些可以对您的学习有所帮助，但是由于水平有限以及其他方面的因素，文本里面一定还存在不尽人意的地方和错误，恳请读者斟酌参考。 小编 2013.5.5 以上是《快速成型技术总结》的范文参考详细内容，主要描述成型、材料、快速、模型、零件、三维、成形、制造，希望大家能有所收获。
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