的制造过程。
CAD模型
切片处理
STL格式
RP成形原理示意图
层层堆积
第九章 快速成形技术
Rapid Prototyping/RP
快速成形技术/快速原型制造技术
快速成形技术的优点： 1.快速成形作为一种使设计概念可视化的重要手段，计算机辅 助设计的零件的实物模型可以在很短时间内被加工出来，从而可以 很快对加工能力和设计结果进行评估。 2.由于它是将复杂的三维型体转化为两维截面来解决，因此， 它能制造任意复杂型体的高精度零件，而无须任何工装模具。 3.快速成形作为一种重要的制造技术，采用适当的材料，这种 原型可以被用在后续生产操作中以获得最终产品。 4.快速成形操作可以应用于模具制造，可以快速、经济地获得 模具。 5.产品制造过程几乎与零件的复杂性无关，可实现自由制造 (Free Form Fabrication)，这是传统制造方法无法比拟的。
Rapid Prototyping/RP
快速成形技术/快速原型制造技术
快速成形(Rapid Prototyping)技术是近年来发展起来的直接根
据CAD模型快速生产样件或零件的成组技术总称，它集成了CAD技
术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果，是先进制造
技术的重要组成部分。
与传统制造方法不同，快速
三叶形
第九章 快速成形技术
第一节 光敏树脂液相固化成形/立体印刷技术
四、SLA的应用
Stereolithography model of a airfoil impeller wheel
螺旋桨整体叶轮
第九章 快速成形技术
第一节 光敏树脂液相固化成形/立体印刷技术
四、SLA的应用
第九章 快速成形技术
生产效率和制造柔性。
第九章 快速成形技术
Rapid Prototyping/RP
快速成形技术/快速原型制造技术
成形原理：依据计算机上构成的工件三维设计模型，对其进 行分层切片，离散化，得到各层截面的二维轮廓。依照这些轮廓， 应用不同的成形工艺（如堆积、粘结等），形成单个截面，并逐步 顺序叠加成三维工件。 RP技术是基于离散/堆积原理的直接加工原型或零件
快速成形技术
Rapid Prototyping
第九章 快速成形技术
Rapid Prototyping/RP
快速成形技术/快速原型制造技术
在新产品的开发过程中，总是需要对所设计的零件或整个系统
在投入大量资金组织加工或装配之前加工一个简单的例子或原型。
在准备制造和销售一个复杂的产品系统之前，工作原型可以对产品
第九章 快速成形技术
第一节 光敏树脂液相固化成形/立体平板印刷技术
一、SLA工艺原理
Stereo Lithography/SL
SLA（Stereo lithography Apparatus)法，其工艺原理是： 从最底层开始，激光在光敏树脂表面扫描，在扫描过程中，激 光的曝光量超过树脂固化所需的阈值能量的地方才会发生聚合 反应形成固态。目前应用最广。
Simulation
第九章
第二节 选择性激光粉末烧结成形
二、SLS的特点和成形材料
快速成形技术
（1）材料适应面广
市场变化
客户要求
成形从零件的CAD几何模型出发， 通过软件分层离散和数控成型系
统，用激光束或其他方法将材料
计算机技术
RP
能源科学 堆积而形成实体零件。由于它把 复杂的三维制造转化为一系列二
维制造的叠加，因而可以在不用
材料科学
CAD/CAM
模具和工具的条件下生成几乎任
意复杂的零部件，极大地提高了
RP产生背景
石英砂，合金粉等）进行加工的一种快速成型方法。它在储料缸中 存放加工原料，在工作缸中 完成原型加工。制件加工时，储料缸首 先上升一个层厚，通常为0.1到0.3毫米，工作缸下降一个层厚，铺 粉机构把粉状材料从储料缸铺向工作缸，再由激光在工作缸中选择 性扫描整个二维截面，激光扫描过的部分粘接成一个整体，没有扫 描过的部分仍然保持粉状结构。截面完成后，再进行下一个工作周 期，直到制件加工完成。
第二节 选择性激光粉末烧结成形
一、SLS工艺原理
Selective Laser Sintering/SLS
利用粉末材料（金属粉末和非金属粉末）在激光照射下烧结的
原理，在计算机控制下层层堆积成形。
第九章 快速成形技术
第二节 选择性激光粉末烧结成形
一、SLS加工原理 选择性激光烧结，是使用粉状固体材料（如石蜡，聚碳酸脂，
光固化树脂分为三类：自由基光固化树脂、阳离子光固化树脂 和混杂型光固化树脂。
第九章 快速成形技术
第一节 光敏树脂液相固化成形/立体印刷技术
三、SLA设备Βιβλιοθήκη HRPL系列(SLA)光固化快速成形系统 华中科技大学
第九章 快速成形技术
第一节 光敏树脂液相固化成形/立体印刷技术
四、SLA的应用
Trefoil
Simulation
第九章 快速成形技术
第一节 光敏树脂液相固化成形/立体印刷技术
二、SLA特点和成形材料
精度高、表面质量好、原材料利用率将近100％，能制造形状 特别复杂（如空心零件）、特别精致（如首饰、工艺品）的零件。 制作出来的原型件，可快速翻制各种模具。
成形材料为光固化树脂（或称光敏树脂），该材料中主要包括 齐聚物、反应性稀释剂以及光引发剂。
设计进行评价、修改和功能验证。
一个产品的典型开发过程是
市场变化
客户要求
从前一代的原型中发现错误或从 进一步研究中发现更有效和更好
的设计方案，而一件原型的生产
计算机技术
RP
能源科学 极其费时，模具的准备需要几个 月，一个复杂的零件用传统方法
加工非常困难。
材料科学
CAD/CAM
RP产生背景
第九章 快速成形技术
激光器 刮平器
成形 对象
液体光敏树脂 升降台
Z
液面
第九章 快速成形技术
第一节 光敏树脂液相固化成形/立体平板印刷技术
一、SLA加工原理 SLA技术使用光敏树脂作为加工材料，工作台浸在光敏树脂液
相槽中。当光源扫过液体表面时，触发聚合反应，在工作台上形成 一个聚合态二维截面和辅助支撑，然后工作台下降，液态树脂自动 流向聚合物表面，再由刮板刮平，在工作台上形成一个厚度均匀的 新液态树脂层，至此完成一个加工周期。重复以上过程，新加工的 表面总是与已加工层聚合在一起。加工完成后，制件还没有完全固 化，一般要经过后续处理才能使用。