这样就将一个复杂的三维加工转变成一系列二维 层片的加工，因此大大降低了加工难度，这就是 所谓的降维制造。
图7.1快速成形技术的原理图
图7-2 快速成形的基本过程
快速成形技术的不同称谓:
自由成形制造FFF（free form fabrication） 实体自由成形制造SFF(solid freeform fabrication) 分层制造LM(layered manufacturing)、 添加制造AM（additive manufacturing)或 材料增长制造MIM (material increase manufacturing) 直接CAD制造DCM（direct CAD manufacturing ） 即时制造IM（instant manufacturing）等等。
图7-7 叠层实体制造的系统原理图
LOM的成形工艺基于激光切割薄片材料、 由黏结剂黏结各层成形，其具体过程如 图7-8所示。
图7-8 LOM制造工艺过程
从叠层实体制造的工艺过程可以看出其具 有的特点： ① 用CO2激光进行切割； ② 零件交截面轮廓外的材料用打网格的办
法使之小的方块条，便于去除； ③ 采用成卷的带料供材； ④ 行程开关控制加工平面； ⑤ 热压辊对最上面的新层加热加压； ⑥ 先进行热压、黏结，再切割截面轮廓，
1. 成形精度高 2. 成形速度较快 3. 扫描质量好 4. 成形件表面质量好 5. 成形过程中需要添加支撑 6. 成形成本高
【应用实例7-1】 摩托罗拉公司手机手板制作
国外大公司已经广泛采用光固化快速成
形的方法加快产品的开发进程，下图为摩 托罗拉公司使用SLA成形工艺进行的手板 样件验证工作，大大缩短了开发周期。
【应用实例7-2】 冰箱内饰件快速制模
SLS技术
硅胶模具
硅橡胶翻制
塑料件
浇注树脂
图7-6 加工流程及加工零件
7.1.2.3叠层实体制造的工艺过程及技术性能
叠层实体制造LOM(laminated object manufacturing)工艺是快速原型技术中具 有代表性的技术之一，在我国也称为分 层实体制造SSM(slicing solid manufacturing)。其系统原理如图7-7所示:
7.1.2.2激光选区烧结快速成形工艺
一.激光选区烧结基本原理 激光选区烧结SLS(selected laser
sintering)工艺，又称选择性激光烧结， 它是采用红外激光作为热源来烧结粉末 材料，并以逐层堆积方式成形三维零件 的一种快速成形技术。图7-5即为SLS的工 艺原2.根据工艺要求，按照一定的规律将该模型离散为
一系列有序的单元，通常在Z向将其按一定厚度进 行离散(分层、切片)，把原CAD三维模型变成一系 列的层片的有序叠加；
• 3.根据每个层片的轮廓信息，输入加工参数，自动 生成数控代码；
• 4.由成形机完成一系列层片制造并实时自动将它们 联接起来，得到一个三维物理实体。
以防止定位不准和错层问题。
7.1.2.4熔融挤出快速成形技术
熔融挤出快速成形工艺MEM(melted extrusion modeling)，又称熔融沉积成形工 艺FDM(fused depositon modeling technology)，是一种利用喷头熔融、挤出 丝状成形材料，并在控制系统的控制下， 按一定扫描路径逐层堆积成形的一种快速 成形工艺。其工艺原理图如图7-9所示。
第七章 特种加工新技术
• 7.1 特种加工与快速成形技术 • 7.2 微细加工技术 • 7.3 微机电系统应用
如何加工如下图所示套接在一起的连环？
7.1 特种加工与快速成形技术
• 7.1.1 快速成形技术的概念 • 7.1.2 快速成形工艺 • 7.1.3 激光快速制造技术
7.1.1 快速成形技术的概念
【应用点评7-1】快速成形技术的发展
快速成形技术是当今世界上发展最快的材 料成型技术，经过多年的发展，目前已形成了 多种先进的工艺技术，各种方法均具有自身的 特点和适用范围。 比较成熟的工艺有：光固化快速成形(SL)
激光选区烧结(SLS) 三维打印快速成形工艺（3DP） 熔融挤出快速成形工艺（FDM）
成形等，是一种采用激光束逐点扫描液态 光敏树脂使之固化的RP成形工艺。其工 艺的基本原理如图7-3所示。
图7-3 光固化成形的基本原理
二.光固化快速成形工艺的特点 光固化快速成形工艺作为快速成形技
术的一种，所依据的仍然是离散-堆积成 形原理。但是，由于层片成形机理的特点， 导致光固化快速成形工艺具有如下特点：
(1)铺粉
(2)激光烧结
成形后的零件 (3)活塞下降
（a）SLS成形的工作原理
图7-5 SLS工艺原理示意图
二.SLS工艺特点 与其他RP工艺相比，SLS工艺具有如下特 点：
1. 可以成形几乎任意几何形状结构的零件 2. SLS工艺无需支撑 3. SLS工艺可使用的成形材料范围广 4. 可快速获得金属零件 5. 未烧结的粉末可重复使用，材料浪费极小 6. 应用面广
快速模具制造（RMM—rapid mold manufacturing ）
快速生物模具制造（RBM— rapid bio-model manufacturing ）
快速支架制造（RSM—rapid scaffold manufacturing ）
其基本过程是: • 1.完成被加工件的计算机三维模型（数字模型、
快速成形即快速制造，是指由CAD模型直接驱动 的快速制造任意复杂形状三维实体的技术总称。
快速成形（RM---rapid manufacturing) 即快速成形或快速 成形制造
快速原形制造（ RPM—rapid prototyping manufacturing）
快速工具制造（RTM—rapid tooling manufacturing ）
叠层实体制造(LOM)等。
7.1.2 快速成形工艺
1. 光固化快速成形工艺的定义 2. 激光选区烧结快速成形工艺 3. 叠层实体制造的工艺过程及技术性能 4. 熔融挤出快速成形技术 5. 三维打印快速成形工艺 6. 其他快速成形工艺简介
7.1.2.1光固化快速成形工艺的定义
一.光固化快速成形工艺 光固化快速成形，又称立体光刻、光