西安交大快速成型的研究现状和发展趋势*主要内容1快速成型技术概述2快速成型的分类3快速成型技术的研究现状4快速成型技术的应用5快速成型技术的关键问题6快速成型的发展趋势*快速成型技术概述快速成型原理快速成形技术可以简单描述为分层/叠加或者离散/堆积的过程。快速成形技术摆脱了传统的“去除”加工法，采用全新的“增长”加工法，将复杂的三维加工分解成简单二维加工的组合，因此不必采用传统的加工机床、夹具和模具。构造三维模型生成数据接口STL分层处理生成加工路径实体堆积成型后处理（1）快速性。（2）自由成形制造。（3）高度柔性。（4）材料的广泛性。（5）技术的高度集成。*快速成型技术概述快速成型特点*快速成型的分类按照成形原理的不同，快速成形技术可分为两大类：按成形原理RP技术分类基于激光及其他光源的成形技术基于喷射的成形技术立体光刻技术SL分层实体制造技术LOM选区激光烧结技术SLS熔融沉积成形技术FDM三维立体印刷技术3DP多相喷射沉积技术MJD……*快速成型的分类按照成形原理的不同，快速成形技术可分为两大类：*快速成型的分类光固化成型法(SL）材料：液态光敏树脂材料激光器：紫外光激光器*快速成型的分类选择性激光烧结法（SLS）铺粉激光器扫描工作台下降材料：各种功能性粉末材料激光器：红外光激光器*快速成型的分类分层实体制造（LOM）热压辊热压片材激光器切割出零件截面轮廓工作台下降滚筒转动工作台上升材料：纸、金属箔、塑料薄膜激光器：CO2激光器*快速成型的分类熔融沉积成型(FDM)加热丝状材料喷头扫描并喷出半流动状材料材料固化喷嘴:挤压成型用的喷嘴丝材:石蜡、尼龙、ABS、低熔点金属*快速成型的分类三维打印技术(3DP)铺粉喷头喷射粘接剂工作台下降送粉活塞上升喷头：喷射粘接剂材料：石膏粉末、淀粉、陶瓷粉末、金属粉末、热塑材料等*快速成型的分类激光诱导气相沉积成形(LCVD)材料：活性气体高热能和光能激光束（1）上世纪70年代，AlanHerbert提出快速成型（RapidPrototyping-RP）的基本思想。（2）1986年，CharlesHull完成了第一个RP系统SLA，也标志了快速成型技术从理论设想跨入实际应用。（3）此后20余年间，快速成型技术迈入快速发展期。*快速成型技术的研究现状名称简称发起公司光固化成型SLA由美国3DSystems公司1988年开发商业化。选择性激光烧结SLS由美国DTM公司1992年开发商业化，已经被3DSystems公司收购。熔融沉积FDM由美国S.ScottCrump公司1990年开发出来。三维打印3DP由美国Soligen公司1989年开发出来。知名公司是美国ZCorporation以及以色列Objet公司。分层实体制造LOMHelisys公司MichaelFeygin于1986年研制出。3DSystemsZCorpHelisysEOSStratasys快速成型技术的研究现状国外篇ProJetSD7000iPro9000XL快速成型技术的研究现状3DSystemsZCorpHelisysEOSStratasys国外篇LOM-1050LOM-2030Al2O3涡轮叶片快速成型技术的研究现状3DSystemsZCorpHelisysEOSStratasys国外篇EOSINTM280PA3200GF尼龙材料快速成型技术的研究现状3DSystemsZCorpHelisysEOSStratasys国外篇Z250Z850快速成型技术的研究现状3DSystemsZCorpHelisysEOSStratasys国外篇FDM400mcABS-M30快速成型技术的研究现状国内篇国内RP技术的研究始于1991年，近几年，我国RP技术发展迅速，现有西安交通大学、华中科技大学、清华大学、北京隆源公司多所研究单位自主开发了成型设备并实现产业化。学校研究方向知名教授商业化清华大学FDM、SLA系列设备颜永年教授北京殷华华中科技大学LOM、SLS设备史玉升教授滨湖机电西安交通大学SLA设备及材料卢秉恒教授西安恒通北京隆源AFS系列设备传统的手工模型制作周期为15天快速成型树脂模型耗时6小时利用UV技术制作的微构件和微齿轮CAD模型模型STL结构模型分层制作排布及加支撑成形机灌水器RP原型及试验快速成型技术的应用（1）新产品的开发（2）快速模具技术（3）生物医学工程（4）节水工程（5）MEMS微电子机械系统（6）艺术品的制造CAD模型分层处理翻制硅橡胶模RP成型石膏型精铸零件浇注硅橡胶－石膏精密铸造过程快速成型技术的关键问题*（1）后处理问题去除支撑，ＳＬＡ涂平降低粗糙度。（2）精度和质量问题激光光斑的大小、功率、扫描路径和工作台上下移动的精度，台阶效应。（3）材料问题还不能完全满足功能性、半功能性零件的要求,必须借助于后处理或二次开发。（4）成本问题激光器，光固化树脂。（5）软件问题欠缺统一的标准，二次开发难而且价格昂贵。快速成型的发展趋势*（1）快速成型制造技术本身的发展制造速度、新工艺、新材料，新能源等。（2）快速成型应用领域的拓展模具、工业产品、民用消费品、航空航天等。（3）快速成型技术集成的发展生物科学、信息科学、纳米科学等。
总结
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*RP技术在不需要任何刀具、模具及工装夹具的情况下，可实现任意复杂形状的新产品样件的快速制造，缩短了产品开发周期和减少开发新产品投资风险，该技术将会被越来越多的企业所采用，对企业的发展，发挥越来越重要的作用，并将给企业带来巨大的经济效益。虽然快速成型的发展还存在许多关键问题需要解决，但是随着人们对快速成型技术研究越来越深入，快速成型技术必将更加广泛地应用于社会的各个领域，不仅给企业和人类生活带来更大的收益，而且会促使其它相关产业和技术的发展。一种数控电铸快速成型方法*电铸是一种电化学加工工艺，电化学反应大多是在各种化学电池和电解池中实现的。电铸原理阳极：金属失去电子而溶解，氧化反应；阴极：阳离子得到电子，还原反应。一种数控电铸快速成型方法*沉积层厚度与金属离子价数及金属密度成反比，与电流效率、沉积时间、电流密度以及金属分子量成正比。控制工艺参数，就可以精确的控制沉积件厚度和精度。电铸原理一种数控电铸快速成型方法*将阳极板分为N多小方格，而且小方格之间是通过绝缘层隔开的，通过电流的通断进行电场截面的几何形状的形成，其截面信息是通过电脑CAD模型的分层切片提供的，存在电场的区域金属离子进行电化学沉积从而形成一个薄层，即堆积单元。数控电铸快速成型分层的形成原理通电为1，不通电为0（如右图中所示的实心为1，空心为0）一种数控电铸快速成型方法*电铸快速成型系统由计算机控制系统和电源系统、电解液循环系统三部分组成。数控电铸快速成型法系统TheEnd*
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