快速成型技术的发展状况与应用

王哲

摘 要 快速成型技术是一种结合计算机、数控、机械、激光和材料技术于一体的先进制造技术。本文阐述了快速成型技术在国内外的发展状况，并简单分析了快速成型技术的应用领域。

关键词 快速成型 发展状况 应用

中图分类号：TH16 文献标识码：A

快速成型技术是一种快速而又精确的工艺技术，随着经济的迅猛发展与市场的激烈竞争，各国制造业不仅致力于扩大生产规模、降低生产成本、提高产品质量，而且还将注意力逐渐放在快速开发新品种以及加快市场的响应速度上。快速成型技术可以加工形状复杂尺寸精度要求高的各种零件，在产品设计和制造领域，应用快速成型技术，能显著地缩短产品投放市场的周期，降低成本，提高质量。

1快速成型技术的发展状况

近几年来快速成型技术的水平有了质量的飞跃，逐渐趋向成熟，研发的重点已从工业和设备研究向工业化、实用化和产品化方向进行。未来快速成型技术的发展方向会想着智能化、网络化以及集成化的方向发展。同时，进一步研制出更为经济可靠、精密高的快速成型工艺与设备，研发出各种通用的原材料以扩大快速成型技术的应用领域。

我国于20世纪90 年代初也开始了快速成型技术的研究，尽管起步较晚，但也取得了丰硕的成果。国内各种快速成型技术在研发、设备的生产以及市场、应用与服务方面都起得了很大的进步。国内许多企业已经有了应用快速成型技术的设想或方案，应用行业主要集中在工业产品的样件制造领域，例如模具、玩具、家电、汽车灯新产品，新工艺的开发与包装，以及外观要求较高的零件或元器件的快速加工与制作上。美国和德国是世界上最重要的快速成型设备生产国，1999年美国生产的设备就占世界的绝大多数，美国和德国的快速成型技术发展水平及其趋势基本代表了世界的发展水平及趋势。

2快速成型技术的应用领域

目前比较成熟的快速成型技术和相应系统已有十余种，其中较为成熟的技术有：薄型材料切割成型、丝状材料熔融沉积成型、液态光固化成型）、粉末材料烧结成型、粉末材料三维打印成型等。具体表现在以下几个方面：

2.1快速成型技术在模具生产领域的应用

模具是现代工艺生产中主要的工艺设备，它以其特定的机构通过一定的方式使原材料成型，具有生产效率高、质量好、成本低、节约能源和原材料等的一系列的优点。利用模具来成型产品在工艺生产中的比重越来越大，模具成型优越性很多，可以完成一些很复杂的零件成型，有很多小型零件或复杂的零件在像车床和数控机床上是无法完成的，但利用模具来生产可能很简单，但是模具本身的生产是一个困难的过程，生产一个模具从设计到生产到投入是一个漫长的过程，它的生产周期很长，模具的凹摸和凸模有时是很复杂的，一般的方法不容易生产出来，用制造生产出来也很难，再加上精度不好，所以就要有更好的解决方法。

快速成型的出现解决了在生产模具方面的很多问题，因为快速成型的优越性，无论怎么复杂的零件，只要能设计出来，就可以通过快速成型技术将实体加工出来。目前，主要用于铸造模具和塑料模具，制造方法可分为间接制造和直接制造两种方式。间接制模是由快速成型技术制造零件原型，与传统的制造工艺相结合的制模方法；直接制模是利用快速成型技术将模具直接制作成型，它不需要制作原型样件是一种与传统的制模工艺完全不同的方法。

2.2快速成型技术在加速新产品开发中的应用

新产品的开发设计阶段，虽然可以借助设计图纸和计算机模拟，但不能展现所设计的原型，往往难以做出正确的判断。采用快速成型技术可在很短时间将设计的图型制成三维实体原型。然后可以根据这个实体对它的外观及装配关系做出评定、模拟实验分析、并且可以迅速地得到消费者的反馈信息，这样，可以把可能出现的问题解决在设计阶段，使新产品开发的费用和时间减少很多。

2.3快速成型技术在医学中的应用

世界上许多国家都十分重视快速成型技术在医学上的应用，该方法是将数字成像技术为基础的CT诊断方法与快速成型技术相结合，把通过CT所获得的人体扫描图像经过计算机得到三维重组数据提供给系统，得到人体局部或心脏器官原型，这样就可以显示该部病变情况和实体机构，有利于诊断和复杂手术方案的确定，还可以利用快速成型技术制造假肢和一些骨骼，提供给一些病患者，恢复其原有功能。

快速成型技术是一门强大的、先进的、多学科的交叉制造技术，他将推动相关技术、产业的快速发展，在未来快速成型技术所应用的领域会越来越广，在工业生产中的地位会越来越高，快速成型技术与其他技术的结合应用是整个制造业的发展趋势。

参考文献

[1] 肖来利，等.快速成型技术的现状及应用概述[J].中国矿业，2012.

[2] 刘伟军.快速成型技术及应用[M].北京：机械工业出版社，2005.

[3] 宋天虎.我国快速成型制造技术的发展与展望[J].中国机械工程，2000.