文档介绍：快速成形技术--制造业的新兴技术
【摘要】介绍了快速成形技术原理与特点，国内外研究应用情况和该工艺的综述及比较，以
及
粉末材料可以是塑料、蜡、陶瓷、金属或它们复合物的粉体、覆膜砂等。粉末材料薄薄地铺
一层在工作台上，按截面轮廓的信息，CO2 激光束扫过之处，粉末烧结成一定厚度的实体
片层，逐层扫描烧结最终形成快速原型。用此法可以直接制作精铸蜡模、实型铸造用消失模、
用陶瓷制作铸造型壳和型芯、用覆膜砂制作铸型[1]、以及铸造用母模等。
此外还有粉末材料选择性粘结法(TDP 法)、直接壳型铸造法(DSPC 法)[2]以及实体生长成形
法(SGC 法)[2]等方法。
上述快速成形的工艺方法都是基于计算机三维实体造型。在对三维模型进行处理后，形成截
面轮廓信息，随后将各种材料按三维模型的截面轮廓信息进行扫描，使材料粘结、固化、烧
结，逐层堆积成为快速原型，这就是所谓的分层制造技术。几种快速成形方法的特点及常用
材料如表 1 示。[3]
表 1 几种快速成形方法的特点及常用材料
4、国内外研究、应用情况
1986 年，Charles Hull 开发了世界上第一套快速原型装置，第二年第一代商业化快速原型
制造系统在 3D Systems 公司问世[2]。此后的 10 年间，快速原型制造技术的研究和开发工
作开展得如火如荼。1998 年 RP 的直接收入(销售 RP 系统和进行原型制造及原型后续加工
3收入)预计可达 10 亿美元[4]。美国、日本及欧洲发达国家已将快速成形技术应用于航空、
宇航、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。国内 RP 研究起步在 1991 年左右，北京隆源自动成形系统有限公司、清华大学、
西安交通大学、南京航天大学、华中理工大学、上海交通大学、华北工学院等在成型理论、
工艺方法、设备、材料、软件等方面做了大量的研究、开发工作。有些单位已开发出商品化、
能做出复杂原型的 RP 系统。例如北京隆源公司开发的 AFS——300 激光快速成形机(选择
性激光烧结系统)[5]、华中理工大学研制的以纸为成形材料的基于分层物体制造原理的 HRP
系统、清华大学研制的多功能快速造型系统