快速原型技术的概述

6.3.1　快速原型技术的概述

1．快速原型技术的概念

快速原型（Rapid Prototyping and Manufacturing，简称RP或RP&M）或自由实体造型（Solid Freeform Fabrication，简称SFF）是20世界80年代中期发展起来的一种造型新技术，快速原型技术突破了“毛坯→切削加工→成品”的传统的零件加工模式，开创了不用刀具制作零件的先河，是一种前所未有的薄层叠加的加工方法。RP技术综合了计算机辅助设计、激光、光化学和高分子聚合物等多种技术，并且随着RP技术与其他材料加工技术的结合，其应用领域不断扩大。

2．快速原型技术的基本原理

快速原型技术是用离散分层的原理制作产品原型的总称，其原理为：产品三维CAD模型→分层离散→按离散后的平面几何信息逐层加工堆积原材料→生成实体模型。

该技术集计算机技术、激光加工技术、新型材料技术于一体，依靠CAD软件，在计算机中建立三维实体模型，并将其切分成一系列平面几何信息，以此控制激光束的扫描方向和速度，采用黏结、熔结、聚合或化学反应等手段逐层有选择地加工原材料，从而快速堆积制作出产品实体模型。

3．快速原型技术的加工特点

与传统的切削加工方法相比，快速原型加工具有以下优点：

（1）可迅速制造出自由曲面和更为复杂形态的零件，如零件中的凹槽、凸肩和空心部分等，大大降低了新产品的开发成本和开发周期。

（2）属于非接触加工，不需要机床切削加工所必需的刀具和夹具，无刀具磨损和切削力影响。

（3）无振动、噪声和切削废料。

（4）可实现夜间完全自动化生产。

（5）加工效率高，能快速制作出产品实体模型及模具。

如表6-1所示为快速原型技术与传统切削方法的比较。

表6-1　快速原型技术与传统切削方法比较表