rp快速成型综合实验

开放性实验快速成型制造技术实验报告班级：学号：姓名：指导教师：一：快速成型介绍快速原理制造技术，又叫快速成型技术，（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。

快速成型综合实验
课程负责人：陈磊开课部门：机械学院编写时间：2008 年 4 月
一、课程内容简介
要求学生能够应用三维激光扫描仪及相关软件，进行点云采集和处理。

能够应用快速成型系统进行产品加工
二、实验教学目的与任务
逆向工程及快速成型技术综合实验是一门工程专业实验课，是理论与实验相结合并以实验为主的课程。

通过课程学习，学生掌握逆向工程及快速成型技术的基本内容和基本理论，并能够运用基本操作方法。

来完成实验内容。

三、实验教学的基本要求
依据逆向工程及快速成型技术教学课程设置，在现有实验条件下本着实践性基本理论与技术等相结合的原则，要求学生在掌握基本理论参考相关实验基础上参考相关资料和操作手册，能够应用三维激光扫描仪及相关软件，进行点云采集和处理。

能够应用快速成型系统进行产品加工
四、教学内容及要求
（二）实验教学部分
五、考核与成绩评定
实验报告的主要内容应包含实验项目的概述，简述各自所做产品的特征及基本制作工艺要求，实验数据采集、处理工艺参数的确定的处理方法结果。

考核要求以平时实验的动手能力，实验态度及实验报告成绩来考核。

六、实验指导书及参考资料
1、指定用书
[1] 《逆向工程综合技能实训教程》黄诚驹编
2、参考书
[1]《逆向工程技术》金涛、童水光编
[2] 《快速成型技术》王运赣编
3、其它。

快速成型（RP）的原理⽅法及应⽤快速成型(RP)的原理⽅法及应⽤快速成型(RP)技术是⼀种集计算机、数控、激光和材料技术于⼀体的先进制造技术。

本⽂通过介绍快速成型系统的原理⽅法和特点，阐述其⼯艺特点及开发和应⽤，探讨快速成型技术在现代制造业中起到的重要作⽤和产⽣的巨⼤效益，分析快速成型技术的优点和缺点，并提出快速成型技术未来的发展⽅向和深远意义。

1前⾔当今时代，制造业市场需求不断向多样化、⾼质量、⾼性能、低成本、⾼科技的⽅向发展，⼀⽅⾯表现为消费者兴趣的短时效和消费者需求⽇益主体化、个性化和多元化；另⼀⽅⾯则是区域性、国际市场壁垒的淡化或打破，要求制造业的⼚商必须着眼于全球市场的激烈竞争。

因此快速地将多样化、性能好的产品推向市场成为了制造业⼚商把握市场先机的关键，由此导致了制造价值观从⾯向产品到⾯向顾客的重定位，制造战略重点从成本与质量到时间与响应的转移，也就是各国致⼒于CIMS(ComputerIntegratedManufactureSystem)、并⾏⼯程、敏捷制造等现代制造模式的研究与实践的原因。

快速成型(RapidPrototyping)技术正是在这种时代的需求下应运⽽⽣的。

它是由三维CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体的总称。

它集成了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。

2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，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。

一、实习目的随着科技的不断发展，快速成型技术（Rapid Prototyping，简称RP）在制造业中的应用越来越广泛。

为了更好地了解这一先进技术，提高自己的实践能力，我参加了为期两周的快速成型技术实习。

本次实习旨在通过实际操作，掌握快速成型技术的原理、设备、工艺流程以及应用领域，为今后从事相关工作打下基础。

二、实习内容1. 快速成型技术原理快速成型技术是一种将计算机辅助设计（CAD）模型快速转化为三维实物的技术。

其原理是将CAD模型离散化，生成一系列的切片数据，然后通过逐层堆积的方式，将材料堆积成实体。

2. 快速成型设备本次实习主要使用了以下几种快速成型设备：立体光固化快速成型机（SLA）：利用紫外激光照射液态光敏树脂，使其固化成一层，然后进行下一层的固化，直至整个模型成型。

选择性激光烧结（SLS）设备：利用高能激光束将粉末材料烧结成层，直至整个模型成型。

熔融沉积建模（FDM）设备：利用热熔挤出机将熔融的塑料材料挤出，在计算机控制的运动平台上堆积成层，直至整个模型成型。

3. 快速成型工艺流程快速成型工艺流程主要包括以下步骤：CAD建模：使用CAD软件进行三维建模，生成STL格式的切片数据。

切片处理：将CAD模型切片处理成二维层片，每层厚度约为0.1-0.2mm。

模型成型：根据切片数据，使用相应的快速成型设备进行模型成型。

后处理：对成型的模型进行打磨、抛光等后处理，提高模型的表面质量。

4. 快速成型应用领域快速成型技术在以下领域具有广泛的应用：产品开发：快速成型可以用于新产品的设计验证和原型制作，缩短产品开发周期。

模具制造：快速成型可以用于快速制造模具，降低模具制造成本。

逆向工程：快速成型可以用于逆向工程，将实物模型转化为三维CAD模型。

教育科研：快速成型可以用于教育和科研，培养学生的实践能力和创新思维。

三、实习体会通过两周的快速成型技术实习，我深刻体会到以下几方面：1. 快速成型技术是一种高效、便捷的制造技术，可以缩短产品开发周期，降低成本。

快速成型(RP)技术-这是20世纪90年代逐步发展起来的一项先进制造技术快速成型(RP)技术-这是20世纪90年代逐步发展起来的一项先进制造技术，它可以在无需准备任何模具、刀具和工装卡具的情况下，直接利用计算机辅助设计数据，通过“分层制造，逐层叠加”的原理，快速制造出新产品的样件、模具或模型。

学术术语来源---快速成型钛板结合自体骨移植修复犬下颌骨缺损文章亮点：1 实验利用工程制造领域的快速成型技术为颌骨缺损制作个体化钛板，达到精确修复效果，修复中无需对钛板进行塑形，重建的颌骨对称性良好。

2 实验在重建良好下颌骨外形轮廓的同时，重建了大鼠下颌骨的骨质连续性，为后期进行种植修复重建咬合功能提供基础条件，因而实现了形态和功能兼顾的重建。

关键词：组织构建；骨组织工程；下颌骨缺损；钛板；髂骨移植；计算机辅助设计；快速成型；核素骨显像；修复体主题词：下颌骨；钛；支架(骨科)；髂骨；骨移植；体层摄影术, 螺旋计算机摘要背景：近年来，快速成型技术被迅速的应用于医学重建领域，利用快速成型技术可为组织缺损患者制作个体化的植入物，可达到空间尺寸上的精确修复。

目的：利用快速成型技术制作个体化钛板，结合自体松质骨移植，修复犬下颌骨节段性缺损。

方法：9只杂种犬行螺旋CT扫描获取头颅骨骼数据，建立数字3D模型，在模型上模拟右侧下颌骨体部切除术，并制作个体化板状修复体，经快速成型加工制造，获得个体化的钛板。

然后行动物实验，手术制造右侧下颌骨体部4 cm长节段性缺损，同期手术切取自体髂骨块固定于快速成型钛板的舌侧，修复下颌骨缺损。

采用核医学、力学、影像学和组织学等方法评估骨移植后的转归。

结果与结论：应用快速成型支架重建了左右对称的下颌骨形态，自体髂骨移植后逐渐皮质化，植骨和钛板之间形成纤维结缔组织间隔层。

在下颌骨缺损修复中，应用快速成型钛板能够达到形态和功能兼顾的效果。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程。

一、实习目的通过本次工程训练实习，旨在使学生了解快速成型技术的原理、过程及其在工程领域的应用，提高学生的实际操作能力，培养创新意识和团队协作精神。

同时，通过实习，使学生更好地将理论知识与实践相结合，为今后从事相关工作奠定基础。

二、实习时间2023年X月X日至2023年X月X日三、实习地点XX快速成型实验室四、实习内容1. 快速成型技术简介快速成型技术（Rapid Prototyping，简称RP）是一种将数字模型快速转化为物理实体的技术，广泛应用于模具制造、产品开发、医疗、航空航天等领域。

本次实习主要涉及以下几种快速成型技术：（1）立体光固化成型（SLA）（2）选择性激光烧结（SLS）（3）熔融沉积成型（FDM）（4）三维喷印成型（3DP）2. 实验操作（1）SLA实验首先，实习老师介绍了SLA技术的原理和设备操作流程。

随后，我们分组进行实验操作，分别完成以下步骤：① 设计数字模型：使用CAD软件设计所需的模型，并将其导出为STL格式。

② 准备光敏树脂：将光敏树脂倒入容器中，搅拌均匀。

③ 激光扫描：将数字模型导入设备，设置扫描参数，进行激光扫描。

④ 固化成型：通过紫外激光照射，使光敏树脂固化，形成实体模型。

⑤ 清洗与干燥：将成型后的模型放入清洗液中清洗，去除多余的光敏树脂，然后进行干燥处理。

（2）SLS实验实习老师介绍了SLS技术的原理和设备操作流程。

随后，我们分组进行实验操作，分别完成以下步骤：① 设计数字模型：使用CAD软件设计所需的模型，并将其导出为STL格式。

② 准备粉末材料：将粉末材料放入设备中，搅拌均匀。

③ 激光烧结：将数字模型导入设备，设置扫描参数，进行激光烧结。

④ 喷涂粘结剂：在烧结完成后，使用粘结剂喷枪对模型进行喷涂，使粉末材料粘结在一起。

⑤ 清洗与干燥：将成型后的模型放入清洗液中清洗，去除多余的材料，然后进行干燥处理。

3. 实习总结通过本次实习，我们对快速成型技术有了更深入的了解，掌握了SLA和SLS两种技术的操作流程。

《材料成型综合实验》3D打印实验报告实验一、实验目的1、掌握快速成型加工原理、方法及在模具加工中的应用；2、了解快速成型机床的组成、工作原理和操作方法。

二、实验仪器HTS-400pl快速成型机、树脂丝材、计算机等三、实验原理3D打印即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉未状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

RP技术基本原理：离散—堆积（叠加）。

3D打印技术与激光成型技术基本上是一样的。

简单来说，就是通过采用分层加工、迭加成形，逐层增加材料来生成3D实体。

称它为“打印机”的原因是参照了其技术原理，3D打印机的分层加工过程与喷墨打印机十分相似。

首先是运用计算机设计出所需零件的三维模型，然后再根据工艺需求，按照一定规律将该模型离散为一系列有序的单位，通常在Z向将其按照一定的厚度进行离散，把原来的三维CAD模型变成一系列的层片；然后再根据每个层片的轮廓信息，输入加工参数，然后系统后自动生成数控代码；最后由成型一系列层片并自动将它们连接起来，最后得到一个三维物理实体。

四、实验过程基本过程如下：对要打印的零件进行三维建模，绘制三维图形，保存STL通用格式。

用3D打印软件打开保存的STL格式的零件，在3D打印软件中设置相关打印参数，生成路径。

将3D软件生成的GSD格式用插卡的形式放在打印机里。

随后启动打印机即可。

实验的详细过程如下：首先进行的三维模型构建经常使用的软件有Pro/E、UG、SolidWorks、激光扫描、CT断层扫描等。

然后要对三维模型做近似处理，也就是用三角形平面来逼近原来的模型（STL文件）。

近似处理后进行切片处理，即对加工方向（Z方向）进行分层（间隔一般取0.05m--0.5mm，常用0.1mm ）。

之后进行打磨、抛光、涂挂、烧结等后处理步骤。

最后成型加工。

成型头（激光头或喷头）按各截面轮廓信息扫描。

其中分解（离散）过程由计算机完成，组合（堆积）过程由成型机完成，后处理过程中的结构与性能的加强由其他辅助设备完成。

快速成型实验指导书1、实验目的1）掌握快速成形的基本理论；2）了解快速成形工艺方法种类及特点；3）掌握快速成形设备操作方法。

2、快速成型技术的原理及应用快速成型属于离散／堆积成型。

它从成型原理上提出一个全新的思维模式三维模型，即将计算机上制作的零件三维模型，进行网格化处理并存储，对其进行分层处理，得到各层截面的二维轮廓信息，按照这些轮廓信息自动生成加工路径，由成型头在控制系统的控制下，选择性地固化或切割一层层的成型材料，形成各个截面轮廓薄片，并逐步顺序叠加成三维坯件，然后进行坯件的后处理，形成零件。

目前RP技术的发展水平而言，在国内主要是应用于新产品（包括产品的更新换代）开发的设计验证和模拟样品的试制上，即完成从产品的概念设计（或改型设计）--造型设计--结构设计--基本功能评估--模拟样件试制这段开发过程。

对某些以塑料结构为主的产品还可以进行小批量试制，或进行一些物理方面的功能测试、装配验证、实际外观效果审视，甚至将产品小批量组装先行投放市场，达到投石问路的目的。

快速成型的应用主要体现在以下几个方面：（1）新产品开发过程中的设计验证与功能验证。

RP技术可快速地将产品设计的CAD模型转换成物理实物模型，这样可以方便地验证设计人员的设计思想和产品结构的合理性、可装配性、美观性，发现设计中的问题可及时修改。

如果用传统方法，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，则一旦存在设计失误，将会造成极大的损失。

（2）可制造性、可装配性检验和供货询价、市场宣传，对有限空间的复杂系统，如汽车、卫星、导弹的可制造性和可装配性用RP方法进行检验和设计，将大大降低此类系统的设计制造难度。

对于难以确定的复杂零件，可以用RP，技术进行试生产以确定最佳的合理的工艺。

此外，RP原型还是产品从设计到商品化各个环节中进行交流的有效手段。

比如为客户提供产品样件，进行市场宣传等，快速成型技术已成为并行工程和敏捷制造的一种技术途径。

第1篇一、实验目的1. 熟悉快速成形技术的原理和工艺流程；2. 掌握快速成形设备的操作方法和注意事项；3. 通过实验，了解快速成形技术的应用和优势；4. 培养动手能力和创新意识。

二、实验原理快速成形技术（Rapid Prototyping，简称RP）是一种以数字模型为基础，通过逐层堆积材料的方式，快速制造出实体模型或零件的技术。

它集成了CAD、CAM、数控技术、激光技术、材料科学等多学科知识，具有高效、低成本、灵活、可定制等特点。

快速成形技术主要包括以下几种工艺方法：1. 光固化成型法（Stereolithography，简称SLA）2. 分层实体制造法（Fused Deposition Modeling，简称FDM）3. 选择性激光烧结法（Selective Laser Sintering，简称SLS）4. 熔融沉积制造法（Direct Metal Laser Sintering，简称DMLS）本实验采用光固化成型法（SLA）进行快速成形。

三、实验器材1. 快速成形设备：光固化成型机2. 计算机及软件：CAD软件、SLA控制系统3. 光敏树脂：用于制造实体模型4. 实验材料：夹具、实验报告纸、笔等四、实验步骤1. 设计模型：使用CAD软件设计所需制造的实体模型，并将其保存为STL格式；2. 设置参数：在SLA控制系统中设置相关参数，如激光功率、扫描速度、层厚等；3. 预处理：将设计好的STL文件导入SLA控制系统，进行切片处理，生成加工路径；4. 加工：将光敏树脂倒入模具中，启动光固化成型机，按照预设的加工路径进行扫描和固化；5. 后处理：将成型的模型取出，进行清洗、干燥、打磨等后处理；6. 测试与评估：对成型的模型进行测试和评估，分析其精度、强度、表面质量等性能。

五、实验结果与分析1. 成型模型精度：通过测量成型模型的尺寸，与设计尺寸进行对比，评估模型的精度。

实验结果显示，模型的尺寸精度较高，满足实验要求；2. 成型模型强度：通过进行拉伸、压缩等力学实验，评估模型的强度。

一、实训目的本次快速成形实训旨在使学生了解快速成形技术的原理、设备操作流程以及实际应用，培养学生的动手能力和创新意识。

通过实训，使学生掌握快速成形的基本操作方法，熟悉快速成形设备的使用，并能够根据实际需求进行快速成形模型的制作。

二、实训内容1. 快速成形技术原理快速成形技术（Rapid Prototyping，简称RP）是一种以数字模型为基础，通过材料堆积的方式快速制造出实体模型的技术。

其主要原理包括：分层制造、材料堆积、光固化、热熔、喷墨打印等。

2. 快速成形设备操作本次实训主要使用的是光固化快速成形设备，其操作流程如下：（1）准备：将数字模型导入设备，调整参数，如切片厚度、填充密度、打印速度等。

（2）预热：打开设备，预热光固化材料，使其达到一定温度。

（3）打印：设备开始分层打印，每层厚度约为0.1mm，打印速度约为10mm/s。

（4）固化：紫外光照射材料，使材料固化。

（5）脱模：打印完成后，将模型从设备中取出。

3. 快速成形模型制作根据实际需求，设计并制作一个简单的快速成形模型。

具体步骤如下：（1）设计：使用CAD软件进行三维建模，将设计好的模型导出为STL格式。

（2）切片：将STL格式的模型导入设备，进行切片处理。

（3）打印：按照设备参数进行打印，直至模型成型。

（4）后处理：将打印好的模型进行打磨、抛光等后处理，使其达到预期效果。

三、实训过程1. 实训前期：学习快速成形技术原理，了解快速成形设备操作流程，熟悉快速成形材料。

2. 实训中期：根据实训要求，设计并制作一个快速成形模型，进行实际操作。

3. 实训后期：对制作的模型进行评价，总结实训过程中的经验教训。

四、实训结果通过本次实训，我们成功制作了一个简单的快速成形模型，掌握了快速成形设备的基本操作方法。

以下是实训过程中取得的主要成果：1. 熟悉了快速成形技术原理，了解了快速成形设备的使用。

2. 掌握了快速成形模型的设计、制作、后处理等基本技能。

共享知识分享快乐工诲工移寇术哮Shanghai University of Engineering Science 材料成型综合实验报告学院：_____________ 材料工程学院___________________姓名：________________ XXX __________________班级：________________ 0531102 _________________学号：XX共享知识分享快乐指导老师: 刘淑梅徐纪平共享知识分享快乐试验日期：2013 年12 月23-28实验一 快速成形（RP 技术3D 印刷产品原形制造一、实验目的为了让我们熟悉掌握利用3D 印刷快速成形技术制造产品原形的方法并制作 一件产品原形。

了解这项技术的应用领域。

了解 3D 印刷或FDM 快速成形机基 本结构及操作原理；了解快速成形技术在模具设计与制造中的应用。

三、实验原理本次试验采用的是 FDM （ Fused Deposition Manufacturing ）及3D 印刷快速 成形制造技术。

材料包括聚酯、ABS 、人造橡胶、熔模制造用蜡和聚酯热塑性塑料等CAD 分层数据控制的路径挤出并趁机在制定的位置凝固成形。

并与周围的材料 粘结，层层堆积成型，熔融挤压成形工艺比较适合于家用电器、 办公用品以及模 具行业新产品开发，以及用于假肢、医学、医疗、大地测量、考古等基于数字成 像技术的三维实体模型制造。

该技术无需激光系统，因而价格低廉，运行费用很 低且可靠性高。

目前在汽车、家电、电动工具、医疗、机械加工、精密铸造、工艺品制作以 及儿童玩具等行业，以及在以下几个方面祈祷了重要作用。

1. 产品样本、设计评审、性能测试及装配实验。

用户分局快速制造的成型对设 计方案进行评审，进行模拟性能测试和模拟装配实验，然后评估生产的可能 性，最后将改进信息提供给设计人员，以便以后的修改和优化。

2. 将FDM 技术和传统的模具制造技术结合在一起，快速模具制造技术可以缩 短模具的开发周期，提高生产效率。

一、实习背景随着现代制造业的快速发展，传统制造工艺在效率、精度和成本方面逐渐无法满足市场需求。

快速成型技术作为一种新兴的制造技术，以其高效、灵活、低成本的特点，受到了广泛关注。

为了提高学生对快速成型技术的了解和应用能力，我们开展了为期两周的金工实习快速成型课程。

二、实习目的1. 使学生了解快速成型技术的原理、工艺流程及特点。

2. 掌握快速成型设备的基本操作方法和注意事项。

3. 培养学生动手能力和创新意识，提高综合素质。

三、实习内容1. 快速成型技术原理及分类快速成型技术（Rapid Prototyping，简称RP）是一种将数字模型快速转化为实体模型的技术。

根据成型材料、工艺原理和设备结构的不同，快速成型技术可分为以下几类：（1）立体光固化成型（SLA）：采用紫外光照射液态光敏树脂，使其固化成一定厚度的层状结构，逐层叠加形成实体。

（2）熔融沉积成型（FDM）：将丝状热塑性材料加热熔化，通过喷嘴挤出，沉积到工作台上形成实体。

（3）选择性激光烧结（SLS）：采用激光束将粉末材料烧结成实体。

（4）选择性激光熔化（SLM）：与SLS类似，但采用激光束熔化金属粉末材料。

2. 快速成型设备操作及注意事项（1）SLA设备操作1）准备工作：检查设备是否正常，加注液态光敏树脂，调整激光束位置。

2）模型制作：将数字模型导入设备，设置成型参数，启动设备进行成型。

3）后处理：取出模型，清洗表面，进行必要的打磨、抛光等处理。

（2）FDM设备操作1）准备工作：检查设备是否正常，安装丝状材料，调整打印参数。

2）模型制作：将数字模型导入设备，设置成型参数，启动设备进行成型。

3）后处理：取出模型，进行必要的打磨、抛光等处理。

3. 实体模型制作及分析以一个手机壳为例，展示快速成型实体模型制作过程。

（1）设计手机壳模型：使用CAD软件设计手机壳的三维模型。

（2）模型导入设备：将设计好的模型导入快速成型设备。

（3）成型：启动设备进行成型，生成手机壳实体模型。

快速成型实验报告——花瓶一．实验目的1．掌握快速成型的基本理论。

2．了解快速成型工艺方法种类及特点。

3．掌握快速成型设备操作方法。

二．快速成型技术原理快速原型 (Rapid Prototyping, RP)技术是20世纪80年代问世的一门新兴制造技术，自问世以来，得到了迅速的发展。

由于RP技术可以使数据模型转化为物理模型，并能有效地提高新产品的设计质量，缩短新产品开发周期，提高企业的市场竞争力，因而受到越来越多领域的关注，被一些学者誉为敏捷制造技术的使能技术之一。

RP技术的基本工作过程RP技术是由CAD模型直接驱动的快速制造复杂形状三维物理实体技术的总称。

其基本过程是：1、首先设计出所需零件的计算机三维模型，并按照通用的格式存储（STL文件）；2、据工艺要求选择成形方向（Ｚ方向），然后按照一定的规则将该模型离散为一系列有序的单元，通常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（CLI文件）；3、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；4、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。

这样就将一个物理实体复杂的三维加工转变成一系列二维层片的加工，因此大大降低了加工难度。

由于不需要专用的刀具和夹具，使得成形过程的难度与待成形的物理实体的复杂程度无关，而且越复杂的零件越能体现此工艺的优势。

目前快速成形技术包括一切由ＣＡＤ直接驱动的成形过程。

丝状成型材料和支撑材料由供丝机构送至各自对应的喷头，并在喷头中加热至熔融态，另外加热喷头在计算机的控制下按照相关截面轮廓的信息作X-Y平面运动，同时挤压并控制液体流量，使粘稠液体均匀地铺撤在断面层上。

这样成型材料和支撑材料就被选择性地涂彼在工作台上，快速冷却后形成截面轮廓，一层成型完成后，喷头上升一截面层的高度再进行下一层的涂覆如此循环，最终形成三维产品。

熔融挤压工艺原理三．实验内容自制一个三维模型，然后通过快速成型实验将三维模型制作实物来。

材料成型综合实验报告学院：材料工程学院姓名：XXX班级：0531102学号：XX指导老师：刘淑梅徐纪平试验日期：2013 年12 月23-28 日实验一快速成形（RP）技术3D印刷产品原形制造一、实验目的为了让我们熟悉掌握利用3D印刷快速成形技术制造产品原形的方法并制作一件产品原形。

了解这项技术的应用领域。

了解3D印刷或FDM快速成形机基本结构及操作原理；了解快速成形技术在模具设计与制造中的应用。

三、实验原理本次试验采用的是FDM（Fused Deposition Manufacturing ）及3D印刷快速成形制造技术。

材料包括聚酯、ABS、人造橡胶、熔模制造用蜡和聚酯热塑性塑料等FDM（FusedDepositionManufacturing ）工艺又称为熔融沉积成型制造，熔融沉积成型的工作原理是将热熔性材料（ABS、蜡）通过加热器熔化，材料先抽成丝状，通过送丝机构送进热熔喷头，在喷头内被加热融化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将半液动状态的材料按CAD分层数据控制的路径挤出并趁机在制定的位置凝固成形。

并与周围的材料粘结，层层堆积成型，熔融挤压成形工艺比较适合于家用电器、办公用品以及模具行业新产品开发，以及用于假肢、医学、医疗、大地测量、考古等基于数字成像技术的三维实体模型制造。

该技术无需激光系统，因而价格低廉，运行费用很低且可靠性高。

目前在汽车、家电、电动工具、医疗、机械加工、精密铸造、工艺品制作以及儿童玩具等行业，以及在以下几个方面祈祷了重要作用。

1.产品样本、设计评审、性能测试及装配实验。

用户分局快速制造的成型对设计方案进行评审，进行模拟性能测试和模拟装配实验，然后评估生产的可能性，最后将改进信息提供给设计人员，以便以后的修改和优化。

2.将FDM技术和传统的模具制造技术结合在一起，快速模具制造技术可以缩短模具的开发周期，提高生产效率。

3.在生物医学领域，根据扫描得到的人体分层截面数据，制造处人体局部组织或器官的模型，可以用于临床医学辅助诊断复杂手术方案的确定，即制造解剖学体外模型（体外模型）；也可以制造组织工程细胞载体支架结构（人体器官），即作为生物制造工程中的一项关键技术。

快速成型件的设计与制作一、快速成型相关介绍：快速成形技术又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM)技术，诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。

它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。

即，快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型。

1.快速成型技术形成背景：(1)随着全球市场一体化的形成，制造业的竞争十分激烈，产品的开发速度日益成为主要矛盾。

在这种情况下，自主快速产品开发(快速设计和快速工模具)的能力(周期和成本)成为制造业全球竞争的实力基础。

(2)制造业为满足日益变化的用户需求，要求制造技术有较强的灵活性，能够以小批量甚至单件生产而不增加产品的成本。

因此，产品的开发速度和制造技术的柔性就十分关键。

(3)从技术发展角度看，计算机科学、CAD技术、材料科学、激光技术的发展和普及为新的制造技术的产生奠定了技术物质基础2.快速成型技术原理：快速成形技术是在计算机控制下，基于离散、堆积的原理采用不同方法堆积材料，最终完成零件的成形与制造的技术。

从成形角度看，零件可视为“点”或“面”的叠加。

从CAD电子模型中离散得到“点”或“面”的几何信息，再与成形工艺参数信息结合，控制材料有规律、精确地由点到面，由面到体地堆积零件。

从制造角度看，它根据CAD造型生成零件三维几何信息，控制多维系统，通过激光束或其他方法将材料逐层堆积而形成原型或零件。

3.快速成型技术的特点：(1) 制造原型所用的材料不限，各种金属和非金属材料均可使用；(2) 原型的复制性、互换性高；(3) 制造工艺与制造原型的几何形状无关，在加工复杂曲面时更显优越；(4) 加工周期短，成本低，成本与产品复杂程度无关，一般制造费用降低50%，加工周期节约70%以上；(5) 高度技术集成，可实现了设计制造一体化。

基于快速成型技术（RP）的快速模具制造（RT）技术的研究摘要：快速成型技术（RP）的发展带来了一系列的创新制造技术，其中快速模具制造（RT）是一项重要的技术。

RT技术利用RP技术制造出的模具，可以在短时间内快速制造出符合要求的零部件，为制造业的高效生产提供了有力支持。

本文将对RT技术的原理、技术分类和发展趋势进行探讨，并分析了RT技术在现代制造业中的应用，并对其未来的发展方向做出了展望。

关键词：快速成型技术；快速模具制造；RP技术；制造业一、引言随着全球市场的不断扩大和竞争的日益激烈，企业需要加快产品设计和制造的速度，以便更快地满足市场需求。

快速成型技术（RP）的应用为实现这一目标提供了创新的手段，可以在短时间内制造出符合要求的零部件或模型。

然而，RP技术的制造成本较高，并且一些材料的机械性能还不够理想，这都限制了其在实际生产中的应用。

因此，快速模具制造（RT）技术应运而生。

RT技术是一项将RP 技术应用于模具制造的新技术，可以在短时间内制造出符合要求的模具，以便进行大批量零件的生产。

相对于传统的模具制造技术，RT技术具有制造周期短、成本低、设计灵活等优点，并且可以制造出更加复杂的模具。

二、RT技术的原理RT技术主要利用RP技术制造出的模具进行制造。

在传统的模具制造过程中，需要先设计、制造模具，再使用模具制造出零部件。

而在RT技术中，只需要在计算机中设计出模具，然后利用RP技术将模具制造出来，再使用模具制造出零部件。

从而将制造周期大幅缩短，提高制造效率。

RT技术涉及到多种RP技术，例如光固化RP技术、激光快速成型技术、喷墨3D打印技术等。

这些技术都可以用于制造模具，以便在短时间内快速制造出符合要求的零件。

三、RT技术的分类RT技术可以分为直接RT和间接RT两种。

直接RT是指将模具制造完成后，直接在模具内制造零件。

直接RT技术又可以分为热成型、注塑成型、压铸成型等不同的生产工艺。

间接RT是指先通过RP技术制造出原型模具，然后用原型模具制造出硅胶模具，最后再使用硅胶模具制造出生产模具。

一、实验背景随着科技的发展，快速成型技术（Rapid Prototyping，简称RP）作为一种新型的制造技术，在工业设计、航空航天、医疗等领域得到了广泛应用。

为了使学生们深入了解快速成型技术，提高动手能力，本次实验选取了快速成型技术作为实训内容。

二、实验目的1. 了解快速成型技术的原理、工艺流程及设备特点；2. 掌握快速成型技术的操作方法，提高动手能力；3. 培养学生的创新思维和团队协作能力；4. 为今后从事相关领域的工作打下基础。

三、实验内容1. 快速成型技术原理及设备介绍快速成型技术是一种以数字模型为基础，快速制造出实物原型或零件的技术。

其原理是将CAD模型通过切片处理，生成一系列的截面轮廓，再通过堆积的方式，将材料逐层成型，最终形成三维实体。

快速成型设备主要包括：激光快速成型机、立体光固化机、熔融沉积成型机等。

本次实验以熔融沉积成型机（Fused Deposition Modeling，简称FDM）为例进行实训。

2. 实验步骤（1）准备实验材料：FDM设备、PLA材料、计算机、CAD软件等。

（2）设计模型：使用CAD软件设计所需的三维模型，并进行切片处理。

（3）导入模型：将切片后的模型导入FDM设备。

（4）成型过程：启动FDM设备，设备将PLA材料加热至熔融状态，然后按照模型轮廓逐层堆积成型。

（5）后处理：成型完成后，对模型进行脱模、清理等后处理。

3. 实验结果与分析本次实验成功制作出所需的三维模型，实验结果如下：（1）模型外观与设计相符，尺寸精度较高。

（2）成型过程中，设备运行稳定，操作简便。

（3）PLA材料具有良好的成型性能，成型后表面光滑。

（4）实验过程中，团队成员分工明确，协作良好。

四、实验总结1. 通过本次实验，使学生掌握了快速成型技术的原理、工艺流程及设备特点。

2. 学生们的动手能力得到了提高，为今后从事相关领域的工作打下了基础。

3. 培养了学生的创新思维和团队协作能力。

4. 在实验过程中，发现了一些问题，如模型精度有待提高、设备操作需加强等。