快速成型样件

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快速成形技术又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM)技术，诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。
它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、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。即，快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型。接下来了解一下RP技术产生背景。
(1)随着**市场一体化的形成，制造业的竞争十分激烈，产品的开发速度日益成为主要矛盾。在这种情况下，自主快速产品开发(快速设计和快速工模具)的能力(周期和成本)成为制造业**竞争的实力基础。
(2)制造业为满足日益变化的用户需求，要求制造技术有较强的灵活性，能够以小批量甚至单件生产而不增加产品的成本。因此，产品的开发速度和制造技术的柔性就十分关键。
(3)从技术发展角度看，计算机科学、CAD技术、材料科学、激光技术的发展和普及为新的制造技术的产生奠定了技术物质基础。

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快速成型（RP）技术将一个实体的复杂的三维加工离散成一系列层片的加工，降低了加工难度，具有如下特点：
（1）成型全过程的快速性，适合现代激烈的产品市场；
（2）可以制造任意复杂形状的三维实体；
（3）用CAD模型直接驱动，实现设计与制造高度一体化，其直观性和易改性为产品的设计提供了优良的设计环境；
（4）成型过程*夹具、模具、，既节省了费用，又缩短了制作周期。
（5）技术的高度集成性，既是现代科学技术发展的必然产物，也是对它们的综合应用，带有鲜明的**特征。
以上特点决定了RP技术主要适合于新产品开发，快速单件及小批量零件制造，复杂形状零件的制造，模具与模型设计与制造，也适合于难加工材料的制造，外形设计检查，装配检验和快速反求工程等。

选择性激光烧结(以下简称SLS)技术初是由美国德克萨斯于1989年在其硕士中提出的。后美国公司于1992年推出了该工艺的商业化生产设备Sinter Sation。几十年来，在SLS领域做了大量的研究工作，在设备研制和工艺、材料开发上取得了丰硕成果。德国公司在这一领域也做了很多研究工作，并开发了相应的系列成型设备。
国内也有多家单位进行SLS的相关研究工作，也取得了许多重大成果，如研制的RAP-I型激光烧结快速成型系统和开发的AFS一300激光快速成型的商品化设备。
选择性激光烧结是采用激光有选择地分层烧结固体粉末，并使烧结成型的固化层层层叠加生成所需形状的零件。其整个工艺过程包括CAD模型的建立及数据处理、铺粉、烧结以及后处理等。
SLS快速成形整个工艺装置由粉末缸和成型缸组成，工作时粉末缸活塞(送粉活塞)上升，由铺粉辊将粉末在成型缸活塞(工作活塞)上均匀铺上一层，计算机根据原型的切片模型控制激光束的二维扫描轨迹，有选择地烧结固体粉末材料以形成零件的一个层面。粉末完成一层后，工作活塞下降一个层厚，铺粉系统铺上新粉.控制激光束再扫描烧结新层。如此循环往复，层层叠加，直到三维零件成型。后，将未烧结的粉末回收到粉末缸中，并取出成型件。对于金属粉末激光烧结，在烧结之前，整个工作台被加热至一定温度，可减少成型中的热变形，并利于层与层之间的结合。
与其它快速成型(RP)方法相比，SLS**的优点在于它所使用的成型材料十分广泛。从理论上说，任何加热后能够形成原子间粘结的粉末材料都可以作为SLS的成型材料。目前，可成功进行SLS成型加工的材料有石蜡、高分子、金属、陶瓷粉末和它们的复合粉末材料。由于SLS成型材料品种多、用料节省、成型件性能分布广泛、适合多种用途以及SLS*设计和制造复杂的支撑系统，所以SLS的应用越来越广泛。

在快速成型技术未出现之前，传统的零件成型方法是采用多种机械加工机床，以及和模具，还要有高水平的技术，成本高，制造周期往往长达几星期，甚至几个月，不能适应新产品的更新，为克服上述问题，近几年来开发成功了快速成型制造技术和相应的快速成型机。
它是利用激光灯物理方法，向用户提供物理模型和快速设计方案，从而减少了新产品开发前期的时间和费用。
快速成型技术不收零件形状的限制，能够制造出常规加工技术无法实现的复杂形状零件的建模。
它能帮助设计者快速实现设计方案并寻找出原设计方案的不足和疏漏之处，即食使之晚上，节省了大量的试模时间；同时它还能使生产销售与用户之间的距离缩短，这是因为快速成型技术能及时按用户的要求建立产品模型，使设计出的产品更直观更具有可加工性和更能为客户所接受，从而提升了企业的市场竞争能力。
因此，快速成型技术广泛应用于**、汽车、、建筑、家电、工艺制品等诸多领域。
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