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附件一现代加工技术的‘黑马’——快速成型评分项目得分论文内容（70%）论文逻辑（15%）论文格式（15%）总成绩作者：学号姓名附件二现代加工技术的‘黑马’——快速成型摘要：RP技术是基于一种离散后又进行堆积的快速成型思想，即将复杂产品的三维加工首先离散成许多具有相同厚层的二维层片，然后再进行逐点、逐线进而逐面的材料堆积成型，因而又称之为降维制造或增材制造技术。快速成型技术是先进制造技术的重要分支，无论在制造思想上还是实现方法上都有很大突破，利用快速成型技术可对产品设计进行迅速评价、修改，并自动快速地将设计转化，为具有相应结构和功能的原型产品或直接制造出零部件，从而大大缩短新产品的开发周期降低产品的开发成本，使企业能够快速响应市场需求，提高产品的市场竞争力和企业的综合竞争能力。关键词快速成型RP三维打印增材制造堆积成型Modernprocessingtechniques'darkhorse'-RapidPrototypingAbstract：RPtechniqueiscarriedoutbasedontheaccumulationofrapidprototypingthoughtafteradiscrete,three-dimensionalprocessingofcomplexproductswillsoonbecomethefirstofmanydiscretetwo-dimensionalsheetwiththesamethick,andthenpointbypoint,linebyline-by-sideandthenpiledmaterialmolding,whichisalsoknownasdimensionalityreductionorincreasemanufacturingmaterialmanufacturingtechnology.Rapidprototypingtechnologyisanimportantbranchofadvancedmanufacturingtechnology,bothintermsofideologyortherealizationmethodofmanufacturinghasasignificantbreakthroughintheuseofrapidprototypingtechnologyforrapidevaluationofproductdesign,modify,andautomaticallyconvertedtoquicklydesign,havingcorrespondingstructuralandfunctionalprototypesordirectmanufacturedparts,thusgreatlyshorteningthedevelopmentcycleofnewproducts,reduceproductdevelopmentcosts,enablingenterprisestorespondquicklytomarketdemand,improvemarketcompetitivenessandoverallbusinesscompetitivenessofproducts.KeywordsRapidPrototypingRP3DPrintingAdditiveFabrication1快速成型技术的产生面向市场的集成技术工程化要求是多品种、变批量和对市场的快速响应，因此要求系统具有快速开发新产品的能力，而传统的产品开发方法费用高、周期长，企业必须采用新的产品开发手段才能在激烈的市场竞争中立于不败之地，在这种历史背景下，RP也就应运而生。简言之，快速成型技术具有鲜明的时代特征。它于20世纪80年代后期兴起，起源于美国，很快发展到日本、西欧和中国，是制造技术领域的一次重大突破，属于局部制造理论范围内的研究成果。2国内发展现状分析2.1技术方面在国际上发展起来的RP技术如SLA、LOM、FDM、SLS等，在国内基本都有单位进行了成功的开发，而且大多数关键部件都实现了国产化。例如FDM设备中的喷头结构，LOM设备中的激光器等，设备的稳定性、可靠性和造型精度及质量都有了显著提高，成型材料的开发与性能也不断取得进步。此外，许多高校和研究机构还创新地开展了RP新技术、新设备的研究，清华大学在快速成型技术方面投入的精力最大，开发出的低温冰型快速制造工艺和无模砂型制造技术，大大拓宽了RP领域，其技术在世界上处于领先地位。2.2市场方面近年来，国内RP市场已从起步阶段逐步走向发展阶段，快速成型技术已逐渐成为一种通用的产品快速加工与制造的方法。目前，许多企业已经有了应用RP技术的设想和方案，应用行业主要集中在工业产品的样件制造领域，例如珠宝、家电、模具、玩具、汽车等新产品，新工艺品的开发与包装，以及外观要求较高的零部件或元器件的快速将与制作上。目前，国内大部分企业购买RP设备的能力有限，可对单个小批量的RP原型件的需求量又很大。在这种需求的刺激下，RP技术服务公司开始购买国外成熟的RP设备，用于开展三维实体数据的反求、快速成型技术及制造等服务，同时也扩大了RP技术的宣传面，在RP技术应用的深度和广度上都产生了促进作用。3国外发展现状分析3.1快速成型技术对工业界的影响快速成型技术研究仅有几十年，但却得到了工业界的迅速真实重视与应用。例如美国Ford汽车公司、Dupont公司已在他们的生产线上采用了RP技术，美国Pratt&Whitney公司已应用RP技术制造铸造熔膜。美国在RP系统研制、生产、销售方面占全球主导地位，生产RP设备系统的公司主要有3DSystems、Stratasys、Sanders、Helisys、Aeroflex、DTM等。欧洲和日本等国家也不甘落后，纷纷进行RP技术研究、设备研制开发等方面的研究工作，如德国的EOS公司、以色列的Cubital公司以及日本的CMET公司等。3.2快速成型技术在学术研究界的现状近年来，有关RP方面的书籍、杂志及国际会议纷纷出现，例如：Burns、Johnson、Jacobs、Wood和Binstock等分别发表了有关RP方面的著作或书籍。学术会议有全美快速原型制造会议、欧洲快速原型与制造技术会议、国际制造过程自动化会议及国际快速原型与制造会议等。快速原型制造技术正如其本身所具备的快速特征一样，迅速在工业界和学术研究界占有了极其重要的地位。4发展趋势目前，RP工艺与技术已逐渐趋向成熟，各项RP工艺与技术在进一步完善的同时，研发的重点已从工艺和设备研发向工业化、实用化和产业化的方向进行研究。未来RP制造技术的研究与发展方向，应该是朝着智能化、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、精密高效的RP工艺与设备，研发出多种通用的原材料，以拓展RP技术的应用领域。快速原型的发展趋势可归纳如下：（一）RP工艺技术的改进推广RP工艺与技术，就得在原来多种RP工艺的基础上，研究出新的快速成型工艺与方法。如半导体激光器、紫外灯等廉价的能源来替代昂贵的激光系统，降低RP成型制件的制作成本等内容，就是今后RP工艺创新、改进与研发的趋势。（二）新型RP原型材料的研制通常对RP快速工艺用材料，其性能要求主要是能精确、快速地加出符合用户要求的产品原型制件。目前，进一步降低材料的成本价格，研发出价格更低、性能更好，特别是复合材料、纳米材料、生物活性材料等全新的RP用材料，已成为当前国内外RP原型材料的研发热点。（三）研发功能更强大的数据采集、处理和监控软件RP软件系统是RP技术实现离散、层层堆积成型的关键内容，而且还对RP成型制件的成型速度、成型精度、零件表面质量等方面具有重大影响。如何建立适合所有RP工艺的、统一的数据接口文件格式，是当今RP软件系统需要解决的主要问题。另外，当前RP相关软件所生成的层片文件属于后缀为*.STL等的二维文件格式，并且所切分的厚度都相同，今后能否研制出厚度不等的三位层片文件格式，或在三维数字模型上随意截面与分层，以便对三维模型进行更准确、更简洁的数学描述，从而进一步提高RP的造型精度等，都是RP软件研发的重点。（四）RE、RP与RT技术的更进一步集成RE、RP、RT技术各有优缺点，RE是提供产品三维CAD数据模型的一种快捷手段；RP技术具有高的柔性，同时可将三维CAD数据模型快速转变为三维实体模型；在二者的基础上，借助RT的快速模具制作工艺，可突破传统产品开发的模式还可大大缩短新产品的研发周期并降低研发成本，从而有效地提高新产品开发的质量与效率。今后，该三大集成技术的研发重点是，彻底实现RE、CAD、CAE、CAM和RT等技术的无缝连接，并向网络化制造的方向发展。（五）向着产品两头的尺寸方向发展经市场调研，发现新产品在外形上的研发有向两头尺寸发展的趋势，即向着成型尺寸不断增大以及不断缩小的方向发展。目前，以STL快速成型工艺技术为基础，开发微机电系统的重要手段之一就是采用高精度的激光扫描系统的微米印刷技术，并已逐步成型。（六）向着行业标准化的方向发展目前，各种RP工艺技术及设备种类较多，各自独立发展，并且大部分原料和产品的标准都不统一，缺乏行业标准，无通用性，所加工出来的产品性能也不一样，这在一定程度上阻碍了RP工艺技术的推广及广泛应用。因此在改进RP工艺与技术的同时，应大力推广RP工艺与技术的行业标准化进程，使RP工艺与技术系列化、标准化和行业化，这也将推动RP快速成型技术的迅速发展和普及。（七）向着高速度、高精度及高可靠性的方向发展改进RP工艺、设备、结构和控制系统，选用性价比高、可靠性好、寿命长的系统元器件，研发出效率高、可靠性好、工作精度高并且价廉的RP制造设备，进而解决目前RP系统价格昂贵、精度较低、原型制件表面质量较差以及原材料价格较昂贵等诸多问题，使RP系统的操作更加方便和简洁。随着RP技术的飞速发展，其成型用原材料、工艺、设备、应用领域的方面都将不断得到改进与完善，RP工艺的产品精度、强度、表面质量等技术指标，也将随之不断地改善与提高，其模型制作成本也将会下降。未来的RP成型工艺技术会有更广阔的应用前景。附件三参考文献[1]韩霞，杨恩源.快速成型技术与应用［M］.北京：机械工业出版社，2012.（正式出版的书籍）[2]王广春，赵国群.快速成型与快速模具制造技术及其应用［M］.北京：机械工业出版社，2003.（正式出版的书籍）[3]朱林泉，白培康，朱江淼，等.快速成型与快速制造技术［M］.北京：国防工业出版社，2003.（正式出版的书籍）[4]刘伟军快速成型技术及应用［M］.北京：机械工业出版社，2005[5]朱林泉.快速成型与快速制造技术，国防工业出版社，2003.[6]曹炜,曾忠,李合生.快速成形技术及其发展趋势,机械设计与制造,2006.[7]马黎,肖跃加.快速成形技术在新产品开发中的应用[J].锻压机械,1998.[8]仲伟虹.快速原型制造技术及其发展前景[J].宇航材料工艺,1999.[9]DliasCueto,AdvancedinMaterialForming,FranciscoChinesta，2007.[10]AnneMarieHabraken,KoganPageScience,Materialformingprocesses,2003.[11]DorelBanabicSheetMetalFormingProcess，Springer，2010.[12]NeilHopkinson,PhillDickens.Rapidprototypingfordirectmanufacture[J].RapidPrototypingJournal,2001.7(4):197-202.[13]Pierce,Alan.RapidPrototyping&Manufacturing[J].Tech—Directions，1998.[14]CarolAnderson.RapidPrototypingandManufacturingintheUSA[J].RapidPro