四种常见快速成型技术
FDM
丝状材料选择性熔覆（Fused Deposition Modeling）快速原型工艺是一种不依*激光作为成型能源、而将各种丝材加热溶化的成型方法，简称FDM。
丝状材料选择性熔覆的原理室，加热喷头在计算机的控制下，根据产品零件的截面轮廓信息，作X-Y平面运动。热塑性丝状材料（如直径为1.78mm的塑料丝）由供丝机构送至喷头，并在喷头中加热和溶化成半液态，然后被挤压出来，有选择性的涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层大约0.127mm厚的薄片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度，再进行下一层的熔覆，好像一层层"画出"截面轮廓，如此循环，最终形成三维产品零件。
这种工艺方法同样有多种材料选用，如ABS塑料、浇铸用蜡、人造橡胶等。这种工艺干净，易于操作，不产生垃圾，小型系统可用于办公环境，没有产生毒气和化学污染的危险。但仍需对整个截面进行扫描涂覆，成型时间长。适合于产品设计的概念建模以及产品的形状及功能测试。由于甲基丙烯酸ABS（MABS）材料具有较好的化学稳定性，可采用加码射线消毒，特别适用于医用。但成型精度相对较低，不适合于制作结构过分复杂的零件。
FDM快速原型技术的优点是：
1、操作环境干净、安全可在办公室环境下进行。
2、工艺干净、简单、易于材作且不产生垃圾。
3、尺寸精度较高，表面质量较好，易于装配。可快速构建瓶状或中空零件。
4、原材料以卷轴丝的形式提供，易于搬运和快速更换。
5、材料利用率高。
6、可选用多种材料，如可染色的ABS和医用ABS、PC、PPSF等。
FDM快速原型技术的缺点是：
1、 做小件或精细件时精度不如SLA，最高精度0.127mm。
2、速度较慢。
SLA
敏树脂选择性固化是采用立体雕刻（Stereolithography）原理的一种工艺，简称SLA，也是最早出现的、技术最成熟和应用最广泛的快速原型技术。
在树脂液槽中盛满液态光敏树脂，它在紫外激光束的照射下会快速固化。成型过程开始时，可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度，聚焦后的激光束，在计算机的控制下，按照截面轮廓的要求，沿液面进行扫描，使被扫描区域的树脂固化，从而得到该截面轮廓的塑料薄片。然后，工作台下降一层薄片的高度，以固化的塑料薄片就被一层新的液态树脂所覆盖，以便进行第二层激光扫描固化，新固化的一层牢固的粘结在前一层上，如此重复不已，知道整个产品成型完毕。最后升降台升出液体树脂表面，即可取出工件，进行清洗和表面光洁处理。
专题
快速制模技术
模具是制造业中使用量大、影响面广的工具产品。没有型腔模、压铸模、铸模、深拉模和冲压模，就无法生产出被广泛应用和具有竞争价格的塑料件、合金压铸件、钢板件和锻件。在现代批量生产中，没有高水平的模具，就没有高质量的产品，它对企业提高生产效率、降低生产成本也有重要的作用。据国外最新统计分析，金属零件粗加工的75%、精加工的50%和塑料零件的90%是用模具加工完成的。因此，模具工业也被称为“皇冠工业”。 由于市场竞争的日益激烈，产品更新换代的速度不断加快，多品种小批量将成为制造业的重要生产方式，在这种情况下，制造业对产品原型的快速制造和模具的快速制造提出了强烈的要求。高速加工技术的出现，为模具制造技术开辟了一条崭新的道路。快速制模技术是一种快捷、方便、实用的模具制造技术。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。
快速制模技术特点
快速模具制造技术与传统的模具制造技术相比,具有如下特点：
（1)制造方法简单，工艺范围广
由于快速模具制造是基于材料逐层堆积的成形方法，工艺过程相对简单、方便和快捷，它不仅能适应各种生产类型特别是单件小批的模具生产，而且能适应各种复杂程度的模具制造；它既能制造塑料模具，也能制造金属模具。模具的结构愈复杂，快速模具制造的优越性就更突出。
（2）模具材料可强韧化和复合化
快速模具制造工艺能方便地利用在合金中添加元素或结晶核心，改变金属凝固过程或热处理等手段，可改善和提高模具材料的性能；或者在合金中添加其它材料，可制造复合材料模具。
(3)设计周期短，质量高
由于RT的模具设计极少依赖人的因素，因而可有效地降低人为的设计缺陷。设计师可利用RP制造的高精度模型，在设计阶段就可对产品的整体或局部进行装配和综合评价，并不断改进，大大地提高了产品的设计质量。
（4）便于远程的制造服务
由于RT对信息技术的应用，缩短了用户和制造商之间的距离，利用互联网可进行远程设计和远程服务，能使有限的资源得到充分的发挥，用户的需求能得到最快的响应。
快速成型技术概述
现代科学技术的飞速进展，尤其是微电子、计算机、数控技术、激光技术、 材料科学的进步为制造技术的变革与进展制造了前所未有的机遇，使得机械制造 能够突破传统的制造模式，进展出一项崭新的制造技术一一，快速成型技术。
诞生背景
快速成型技术的诞生主要有两方面的缘由：
1）市场拉动
市场全球化和用户需求共性化为先进制造技术提出了新的要求，随着市场一 体化的进展，市场竞争越来越激烈，产品的开发速度成为竞争的主要冲突。同时 用户需求多样化的趋势日益明显，因此要求产品制造技术有较强的敏捷性，在不 增加成本的前提下能够以小批量生产甚至单件生产产品。
2）技术推动
新技术的进展为快速成型技术的产生奠定了技术基础，信息技术、计算机技 术的进展、CAD/CAM技术的进展、材料科学的进展一新材料的消失、激光技术的 进展为快速成型技术的产生和进展奠定了技术基础。快速成型技术就是在这样的 社会背景下在80年月后期产生于美国并快速扩展到欧洲和日本。由于即技术的 成型原理突破了传统加工中的塑性成形（如锻、冲、拉伸、铸、注塑加工等和切 削成形的工艺方法，可以在没有工装夹具或模具的条件下快速制造出任意简单外 形又具有肯定功能的三维实体原型或零件，因此被认为是近二十年来制造技术领 域的一次重大突破。
基本原理与特征
快速成型技术是一种将原型（或零件、部件）的几何外形！结构和所选材料的 组合信息建立数字化描述模型，之后把这些信息输出到计算机掌握的机电集成制 造系统进行材料的添加、加工，通过逐点、逐线、逐面进行材料的三维堆砌成型, 再经过必要的处理，使其在外观、强度和性能等方面达到设计要求，实现快速！ 精确地制造原型或
实际零件、部件的现代化方法。
快速成型技术的特征为：
(1)可以制造出任意简单的三维几何实体； (2)CAD模型直接驱动；
(3)成形设施无需专用夹具或工具；
(4)成形过程中无人干预或较少干预；快速成型技术的优势
快速成型技术
1、快速成型简介
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。
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"。
2、RP 技术的原理
RP 技术是采用离散∕堆积成型的原理, 由CAD 模型直接驱动的通过叠加成型方出所需要零件的计算机三维曲面或实体模型, 根据工艺要求将其按一定厚度进行分层, 把三维电子模型变成二维平面信息(截面信息), 在微机控制下,
数控系统以平面加工的方式有序地连续加工出每个薄层并使它们自动粘接成型,
图1 为RP 技术的基本原理。
图1 RP 技术的基本原理。
RP 技术体系可分解为几个彼此联系的基本环节: 三维CAD 造型、反求工程、数据转换、原型制造、后处理等。
2.1立体光固化成型(SLA) 该方法是目前世界上研究最深入、技术最成熟、应用最广泛的一种快速成型方法。SLA 技术原理是计算机控制激光束对光敏树脂为原料的表面进行逐点扫描, 被扫描区域的树脂薄层( 约十分之几毫米) 产生光聚合反应而固化, 形成零件的一个薄层。工作台下移一个层厚的距离, 以便固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂, 进行下一层的扫描加工, 如此反复, 直到整个原型制造完毕。由于光聚合反应是基于光的作用而不是基于热的作用, 故在工作时只需功率较低的激光源。此外,因为没有热扩散, 加上链式反应能够很好地控制, 能保证聚合反应不发生在激光点之外, 因而加工精度高, 表面质量好, 原材料的利用率接近100%, 能制造形状复杂、精细的零件, 效率高。对于尺寸较大的零件, 则可采用先分块成形然后粘接的方法进行制作, 如图2 所示。
