RP技术是80年代后期发展起来的快速成型(Rapid Prototyping简称RP)技术，被认为是近年来制造技术领域的一次重大突破，其对制造业的影响可与数控技术的出现相媲美。可以自动、直接、快速、精确地从CAD文件直接制造零件，无需开模，试模，有效地缩短了产品的研发周期。而以RP系统为基础发展起来并已成熟的快速模具工装制造( Quick Tooling)技术，快速精铸技术(Quick Casting)，快速金属粉末烧结技术(Quick Powder Sintering)，则可实现零件的快速成品。
RP技术，迴异于传统的去除成型(如车、削、刨、磨)，拼合成型(如焊接)，或受迫成型(如铸、锻，粉末冶金)等加工方法，而是采用材料累加法制造零件原型，其原理是先将CAD生成的三维实体模型通过分层软件分成许多细小薄层，每个薄层断面的二维数据用于驱动控制激光光束，扫射液态光敏树脂，使其固化，以逐层固化的薄层累积成所设计的实体原型，激光快速成型技术较之传统的诸多加工方法展示了以下的优越性:
1．可以制成几何形状任意复杂的零件，而不受传统机械加工方法中刀具无法达到某些型面的限制。
2．曲面制造过程中，CAD数据的转化(分层)可百分之百地全自动完成，而不靠数控切削加工中需要高级工程人员数天复杂的人工辅助劳动才能转化为完全的工艺数控代码。
3. 不需要传统的刀具或工装等生产准备工作。任意复杂零件的加工只需在一台设备上完成，因而大大地缩短了新产品的开发成本和周期，其加工效率亦远胜于数控加工。
4．设备购置投资低于数控机床。目前激光快速成型技术在制造业中已成熟地应用于以下领域:
产品设计评估与校审
RP技术将CAD的设计构想快速、精确、而又经济地生成可触摸的物理实体。显然比将三维的几何造型展示于二维的屏幕或图纸上具有更高的直观性和启示性。
产品工程功能试验
在RP系统中使用新型光敏树脂材料制成的产品零件原型具有足够的强度，可用于传热、流体力学试验，用某些特殊光敏固化材料制成的模型还具有光弹特性。可用于产品受载应力应变的实验分析。例如，美国GM在为其97年将推出的某车型开发中，直接使用RP生成的模型进行其车内空调系统、冷却循环系统及冬用加热取暖系统的传热学试验，较之以往的同类试验节省费用40%以上。Chrysler则直接利用RP制造的车体原型进行高速风洞流体动力学试验，节省成本达70%。
厂家与客户或订购商的交流手段。
在国外，RP原型成为某些制造厂家争夺订单的手段。例如位于Detroit的一家仅组建两年的制造商，由于装备了2台不同型号的快速成型机及以此为基础的快速精铸技术，仅在接到Ford公司标书后的4个工作日内便生产出了第一个功能样件，从而在众多的竞争者中夺到了为Ford公司生产年总产值达300万美元发动机缸盖精铸件的合同。
快速模具制造
以RP生成的实体模型作模心或模套，结合精铸、粉末烧结或电极研磨等技术可以快速制造出企业生产所需要的功能模具或工装设备，其制造周期较之传统的数控切削方法可缩短30%～40%以上，而成本却下降35%～70%。模具的几何复杂程度愈高，这种效益愈显著。据一家位于美国Chicago的模具供应商(仅有20名员工)声称，其车间在接到客户CAD设计文件后1周内可提供任意复杂的注塑模具，而实际上80%模具则可在24～48小时内完工。快速直接制造
快速成型技术利用材料累加法亦可用来制造塑料、陶瓷、金属及各种复合材料零件。
由于RP技术给工业界带来巨大的效益。因而，它被誉为近十年来工业界的一项重大(革命性与突破性)的科技发展，1992年以前全世界总共装机为300台，而到1995年世界装机为1000台，分布于六大洲的40多个国家，这期间几乎以每年50%的速度增长而从1995年到1996年4月，具美国Dayton国际RP技术研讨会上一份报告统计台数增长为40%以上，而在设计开发，制造中使用过RP技术的厂商数目增长率为52%。鉴于这种形势，我国政府在“九·五”的第一年就将该技术列入“九·五”攻关项目，同时，“九·五”国家科技攻关中，把先进制造技术列为重点资助的领域之一，而先进制造技术中的几项重要内容，如:精密成型、CAD推广应用、并行设计和并行工程、敏捷制造、虚拟制造等技术方面都与RP有关，甚至主要以RP作技术支撑。
快速成型(RP)就是用特殊的机器产生出实体模型的技术,快速成型(RP)系统用三维计算机CAD数据,计算机断层扫描(CT)数据,核磁共振扫描(MRI)数据和用三维数字系统生成的模型数据,利用辅助手段构建模型,RP系统用液体,粉末和薄片原料来建造实体对 ,通过一层一层地方式,RP设备用电脑模型中水平薄切面的数据构造塑料、木料、陶瓷、薄片金属零件。
制造商们都用RP系统产生从复印机计算机、电话机、到飞机部件装配、 汽车仪表板、医用诊断设备制造广泛应用的注射器零件和铸造零件的模型。RP 系统犹如一种润滑剂使企业的产品开发工作变得更加流畅.许多公司也用它来缩短开发周期.作为一种可视化的辅助工具RP系统也有助于企业减少在产品开发中失误的可能性。
许多制造商正发现RP技术是缩短模具制造周期的关键。因此，RP行业已将更多的精力投入到快速模具（RT）的研究上。用RP模型作为设计样板，许多公司能大大加快制造模速度。有一些公司也正致力于研究利用创造性的快速成形手段，直接制作孔、洞等模具嵌入的方法。同时，一种新型的RP方法即三维打印机和概念模型机正在希望扩张到更大的市场，这些机器是为CAD三维建模软件系统的用户而设计的，已经上市的这些机器和传真机、复印机、打印机操作一样的简单、安全和平静，也不需要比其它办公设备更多的空间也没有象高端RP设备那么昂贵的价格。当今，几乎超过三分之一的RP模型是工程师，模具制造公司，市场营销人员作为可视化的辅助工具而使用，这种新型的办公设务正定位于满足这一需求。该机器使得设计人员能在还不太昂贵的工程设计阶段方便、快捷、经常地制作实体模型，这种手段使得对高成本的RP模型的需求减少到最小，降低了在产品开发中模具有作阶段的成本，加快了产品推向市场的速度。
应用快速成型（RP）的行业 在RP工业的早期，汽车和航空工业主宰着RP市场，其占超过一半的市场份额。当RP传入其它行业后，这种情况已经不再存在，以下图形显示了采用RP技术的行业构成情况。几乎四分之一的用户为消费品制造商，在“其它”这个行业类别中包括专业体育用品, 非消费品,非军事海 洋用品和其它一些不适合正规分类的行业类别。数据由7家RP系统和12家RP服务机构提供,这19家公司提供的是基于他们各自客户的估计数.
RP模型是如何被使用的 以下插图显示了客户是如何使用RP模型的，几乎三分之一的RP模型被用来作装配和功能方面的应用，另外三分之一是用来作可视化的辅助手段，同时，超过四分之一的用户是用它来作为二次模具制作的模型使用。
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发表于 2006-4-14 16:21:21
