快速成型的工作原理，簡要說明快速成型的原理

在計算機控制下，根據離散和堆垛的原理，採用不同的方法對材料進行堆放，最終完成零件的成型和製造。

從形成的角度來看，零件可以被認為是“點”或“面”的疊加。 從CAD電子模型中離散獲取“點”或“面”的幾何資訊，然後結合成形工藝引數資訊，控制材料從點到面、從面到體有規律、準確地堆垛零件。

從製造的角度來看，它根據CAD建模生成零件的3D幾何資訊，控制多維系統，並通過雷射束或其他方法將材料逐層堆疊，形成原型或零件。

快速成型技術特點：

1、成型全過程的快速性，適合現代激烈的產品市場;

2、可製造任意複雜形狀的三維實體;

3、由CAD模型直接驅動，實現設計與製造的高度一體化，其直觀性和易修改性為產品的完美設計提供了極好的設計環境;

4、成型過程中無需特殊的夾具、模具和刀具，既節省了成本，又縮短了生產週期。

5、技術的高度整合，既是現代科學技術發展的必然產物，也是其綜合應用的產物，具有鮮明的高科技特色。

以上內容參考百科-快速成型技術。

百科全書 - 快速原型製作。

快速成型（RP）技術是一種整合了計算機、數控、雷射和材料技術的先進製造技術。 本文介紹了快速成型系統的原理、方法和特點，闡述了其工藝特點、發展和應用，快速成型技術在現代製造業中發揮的重要作用及其產生的巨大效益，分析了快速成型技術的優缺點，提出了快速成型技術未來的發展方向和深遠意義。

1 引言。 當今時代，製造業的市場需求繼續向多樣化、高質量、高效能、低成本、高技術化方向發展，一方面表現為消費者興趣的短時限和消費者需求的主觀性、個性化和多樣化的日益增加; 另一方面，區域和國際市場壁壘的稀釋或打破要求製造商專注於全球市場的激烈競爭。 因此，快速推出多元化、高效能的產品成為製造業廠商把握市場機遇的關鍵，導致製造業價值觀從以產品為導向以客戶為導向，製造戰略重心從成本和質量轉向時間和響應，這也是各國致力於CIMS等現代製造模式的研究和實踐的原因（計算機整合製造系統）、併行工程和敏捷製造。

快速成型技術應運而生，以響應這個時代的需求。 它是直接由 3D CAD 模型驅動的任意複雜形狀的 3D 實體的快速製造的總稱。 它融合了CAD技術、數控技術、雷射技術和材料技術等現代科技成果，是先進製造技術的重要組成部分。

2 快速成型的原理和特點。

快速成型技術採用離散堆疊成型原理，根據三維CAD模型，針對不同的工藝要求，根據一定厚度的分層，將三維數字模型變成薄薄的二維平面模型。 然後對資料進行一定程度的處理，新增加工引數，生成數控，在數控系統的控制下，以平面加工方式連續處理每一層薄層，進行粘接成型。 事實上，基於“增加”或“新增”材料的原則，零件的生產過程是從下到上完成的。

它是計算機輔助設計與製造技術、逆向工程技術、分層製造技術、材料去除成型、材料新增成型技術及其整合的總稱。

快速成型技術的原理、工藝和技術特點：快速成型屬於離散堆疊成型。 從成形原理出發，提出了一種新的思維模式維度模型，即在計算機上對零件進行三維建模，進行網格劃分和儲存，分層處理，獲取各層截面的二維輪廓資訊，根據這些輪廓資訊自動生成加工路徑，在成型頭控制系統的控制下，有選擇地固化或切割成型材料的層， 成型每個截面型材片，並逐漸疊加成三維毛坯，然後對毛坯進行後處理，形成零件。

快速成型的過程如下：l）構建產品的三維模型。由於 RP 系統直接由 3D CAD 模型驅動，因此首先構建加工工件的 3D CAD 模型。

可以使用計算機輔助設計軟體（如PRO E、I-DEAS、SOLID WORKS、UG等）直接構建3D CAD模型，也可以將現有產品的二維圖紙轉換成三維模型，也可以通過雷射和CT斷層掃瞄對產品實體進行掃瞄，獲得點雲資料，然後採用逆向工程的方法構建三維模型。 2）3D模型的近似處理。由於產品經常有一些不規則的自由曲面，因此在處理前應對模型進行近似，以方便後續的資料處理工作。

由於STL格式檔案格式的簡單實用性，它已成為快速原型製作領域的準標準介面檔案。 它用一系列小三角形平面近似原始模型，每個平面由3個頂點坐標和乙個法向量描述，並且可以根據精度要求選擇三角形的大小。 STL 檔案有二進位和 ascll 輸出兩種形式，二進位輸出占用的空間比 ASCII 輸出檔案少得多，但可以讀取和檢查 ASCII 輸出。

典型的 CAD 軟體能夠轉換和匯出 STL 格式的檔案。 3）3D模型的切片。根據被加工模型的特性選擇合適的加工方向，並在成型高度方向上使用。

RP技術的基本原理是：將計算機中的三維資料模型分層切片，得到每層橫截面的輪廓資料，計算機控制雷射器（或噴嘴）選擇性地燒結一層又一層的粉末材料（或固化一層又一層的液態感光樹脂，或切割一層又一層的片材， 或一層又一層地噴塗熱熔材料或膠粘劑）形成一系列厚度較小的片材實體，然後採用熔融、聚合、膠粘劑等手段可以逐層堆疊，並可製造設計的新產品樣品、模型或模具。自1988年3D推出第一台商用SLA快速成型機以來，已經有十幾種不同的成型系統，其中比較成熟的方法是UV、SLA、SLS、LOM和FDM。

使用特定波長和強度的雷射聚焦在光固化材料的表面，使其從點到線和從線到面依次凝固，完成一層的拉絲操作，然後公升降台在垂直方向上移動一層的高度，使另一層固化。 這樣，圖層就會堆疊起來形成乙個三維實體。

SLA是最早的實用快速成型技術，採用液態感光樹脂原料，工藝原理如圖所示。 其過程是：首先，通過CAD設計三維實體模型，通過離散程式對模型進行切片，設計掃瞄路徑，生成的資料將精確控制雷射掃瞄器和公升降台的運動; 雷射束由數控裝置控制的掃瞄器照射到液態感光樹脂表面，按照設計的掃瞄路徑，在表面特定區域的樹脂層固化後，在對該層進行加工時，產生零件的橫截面; 然後公升降台下降一定距離，在固化層上覆蓋另一層液態樹脂，然後對第二層進行掃瞄，將第二層固化層與前一固化層牢固粘結，使各層疊加，形成三維工件原型。 原型從樹脂中取出後，最終固化，然後拋光、電鍍、塗漆或著色，得到所需的產品。

不知道你說的神馬東西的快速原型製作，以及流程，是“鑄造”嗎？

1、建立了工業產品設計開發的新產品開發模式。 能夠快速、直接、準確地將設計理念轉化為功能物理模型。

2.在機械製造領域的應用。 多用於製造單件和小批量的金屬零件。 一些特殊的複雜零件，由於只生產一件，或小批量少於50件，一般可以採用RP技術直接成型，成本低，周期短。

3.快速成型技術與傳統模具製造技術相結合。 快速成型技術在模具製造中的應用可分為直接成型和間接成型兩種，直接成型是指利用RP技術直接堆疊製造模具，間接成型是先生產快速成型零件，然後複製零件以獲得所需的模具。

4.在醫療領域的應用。 基於醫學成像資料，採用RP技術製作人體器官模型，對外科手術具有很大的應用價值。

5.在文化藝術領域的應用。 在文化藝術領域，快速成型製造技術多應用於藝術創作、文物複製、數字雕塑等。

6.在航空航天技術領域的應用。 在航空航天領域，空氣動力學地面模擬實驗，即風洞測試，對於設計先進的空對地穿梭機系統（稱為穿梭機）至關重要。

7、在家電行業的應用中，快速成型系統在國內家電行業得到了很大的普及和應用，使許多家電企業走在了全國前列，紛紛採用快速成型系統開發新產品。

包括選擇性電鑄、低溫冰成型、直光成型、三維焊接成型等; 快速成型技術以其獨特的加工原理和與傳統加工相比大大節省的加工時間，在模具行業和修復醫學領域得到了大力推廣和應用。

快速原型製作是一種製造技術，通過 3D 計算機輔助設計和製造建立快速樣品或模型。 快速成型技術可以縮短產品開發時間，改進產品設計，有效降低企業成本，增強企業競爭力。

快速原型製作是基於通過計算機輔助設計生成3D模型檔案，然後使用快速原型裝置將檔案轉換為物理模型。 這個過程通常是通過將模型堆疊成許多薄層，然後逐層噴塗材料來完成的。 不同的快速成型技術使用不同的材料進行噴塗和堆焊，例如感光樹脂材料、熔融噴砂材料等。

生成的物理模型可用於測試、檢查產品的可行性，並對產品進行設計調整和優化。

總的來說，快速成型技術是一項革命性的技術，可以縮短產品開發周期，進一步提高企業的運營成本，提高產品質量。 快速成型在模型製作、產品設計開發、醫藥、汽車、機械等各個領域都有廣泛的應用。 隨著技術的不斷發展，快速成型將具有更廣闊的應用前景，並將繼續支援企業創新。