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浅议快速成型技术在工业设计中的应用 摘要：简要介绍快速成型技术的原理以及与其相关的技术，并探讨快速成型技术在产品设计中的应用，以帮助缩短产品的开发周期。消费者，生产者和设计师可以通过此技术跟快捷准确的交流，以节约资源，时间，人力成本。 关键词：快速成型 产品设计 引言：随着科技的进步和全球市场的一体化，现代工业正面临种种问题。最棘手的问题之一便是产品的生命周期越来越短。作为一种新产品开发的重要手段，快速成型能够迅速将设计思想转化为产品。它为零件原型制作、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，提高产品研发的效率。 正文： 一 快速成型技术的原理 快速成型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。 在工业产品设计过程中，设计师往往希望能快速由三维CAD模型，得到产品的实物模型，以期更直观的感受产品，快速成型技术可以有效满足这种需求。快速成型技术是一种基于离散/堆积成型思想的新型成型技术，它根据零件或物体的三维模型数据，快速、精确地制造出零件或物体的实体模型。 （1）制造工艺 目前，世界上已有几十种不同的快速成型工艺方法，比较成熟的就有十余种。其中光固化成型法、叠层实体制造法、熔融沉积法、选择性激光烧结法和3DP五种方法，在世界范围内应用最为广泛。对于RP制造工艺的研究，一方面是在原有技术基础上进行改进，另一方面是研究新的成型技术。新的成型方法，如三维微结构制造、生物活性组织的工程化制造、激光三维内割技术、层片曝光方式等。 （2）成型材料 成型材料是决定快速成型技术发展的基本要素之一，它直接影响到原型的精度、物理化学性能以及应用等。与RP制造的4个目标(概念型、测试型、模具型、功能零件)相适应，使用的材料不同，概念型对材料成型精度和物理化学特性要求不高，主要要求成型速度快。如对光固化树脂，要求较低的临界曝光功率、较大的穿透深度和较低的粘度。测试型对于材料成型后的强度、刚度、耐温性、抗蚀性等有一定要求，以满足测试要求。如果用于装配测试，则对于材料成型的精度还有一定要求。模具型要求材料适应具体模具制造要求，如对于消失模铸造用原型，要求材料易于去除。快速功能零件要求材料具有较好的力学性能和化学性能。从解决的方法看，一个是研究专用材料以适应专门需要;另一个是根据用途分类，研究几类通用材料以适应多种需要。 （3）加工精度 影响成型件精度的主要因素有两方面:一是由CAD模型转换成STL格式文件以及随后的切片处理所产生的误差;二是成型过程中制件翘曲变形，成型后制件吸入水分，以及由于温度和内应力变化等所造成的无法精确预计的变形。为了解决第一类问题，正在研制直接切片软件和自适应切片软件。所谓直接切片是不将CAD模型转换成STL格式文件，而直接对CAD模型进行切片处理，得到模型的各截面层轮廓信息，从而可以减少三角面近似化带来的误差，所谓自适应切片是快速成型机能根据成型零件表面的曲率和斜率自动调整切片的厚度，从而得到高品质的光滑表面。为解决第二类问题，正在研究、开发新的成型方法、新的成型材料及成型件表面处理方法，使成型过程中制件的翘曲变形小，成型后能长期稳定不变形。 （4）应用RP技术的重要意义 1大大缩短新产品研制周期，确保新产品上市时间； 　　------使模型或模具的制造时间缩短数倍甚至数十倍； 2提高了制造复杂零件的能力； 　　------使复杂模型的直接制造成为可能； 3显著提高新产品投产的一次成功率； 　　------可以及时发现产品设计的错误，做到早找错、早更改，避免更改后续工序所造成的大量损失； 4支持同步（并行）工程的实施； 　　------使设计、交流和评估更加形象化，使新产品设计、样品制造、市场定货、生产准备、等工作能并行进行； 5支持技术创新、改进产品外观设计； 　　------有利于优化产品设计，这对工业外观设计尤为重要。 5成倍降低新产品研发成本； 　　------节省了大量的开模费用 快速模具制造可迅速实现单件及小批量生产，使新产品上市时间大大提前，迅速占领市场。 RP技术是九十年代世界先进制造技术和新产品研发手段。在工业发达国家，企业在新产品研发过程中采用RP技术确保研发周期、提高设计质量已成为一项重要的策略。当前，市场竞争愈演愈烈，产品更新换代加速。要保持我市产品在国内外市场的竞争力，迫切需要在加大新产品开发投入力度、增强创新意识的同时，积极采用先进的创新手段。RP技术在不需要任何刀具、模具及工装卡具的情况下，可实现任意复杂形状的新产品样件的快速制造。用RP技术快速制造出的