第八章 快速成形技術(shù)

第八章快速成形技術(shù)快速成形技術(shù)一、快速成型原理二、快速成型設(shè)備

三、成形方法及步驟

四、快速成型的應(yīng)用五、HRP制件展示

快速成形技術(shù)

RapidPrototypingTechnology1.1基本原理

1.2重要特征

1.3技術(shù)特點(diǎn)

1.4工藝分類RP技術(shù)是借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)或由實(shí)體逆向方法取得原型或零件幾何形狀，進(jìn)而以此建立數(shù)字化模型，再利用計(jì)算機(jī)控制的機(jī)電集成制造系統(tǒng)，逐點(diǎn)、逐面地進(jìn)行材料“三維堆積”成型，再經(jīng)過必要的后處理，使其在外觀、強(qiáng)度和性能等方面達(dá)到設(shè)計(jì)要求，達(dá)到快速、準(zhǔn)確地制造原型或?qū)嶋H零件之方法。一、快速成型原理1.1快速成形技術(shù)的基本原理對STL文件切片處理CAD模型的近似處理三維CAD模型設(shè)計(jì)逐層制造

快速成形技術(shù)的本質(zhì)是用材料堆積原理制造三維實(shí)體零件。它是將復(fù)雜的三維實(shí)體模型“切”（Spice）成設(shè)定厚度的一系列片層，從而變?yōu)楹唵蔚亩S圖形，層層疊加而成。原型制作流程圖三維CAD模型設(shè)計(jì)

在PC機(jī)或圖形工作站上用三維軟件

pro/E

UG

CATIA

等設(shè)計(jì)零件的三維CAD模型。

CAD模型的近似處理

用STL文件格式進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，將三維實(shí)體表面用一系列相連的小三角形逼近，得到STL格式的三維近似模型文件。典型的

STL文件

對STL文件切片處理

切片是將模型以片層的方式來描述，片層的厚度通常在50μm～500μm之間；無論零件形狀多么復(fù)雜，對每一層來說卻是簡單的平面矢量掃描組（如圖），輪廓線代表了片層的邊界。逐層制造

用快速成型機(jī)制作每一層，自下而上層層疊加就成為三維實(shí)體，成型過程如圖所示。層層堆積原型件生成CLI文件生成NC指令STL文件表面處理強(qiáng)化工件剝離去支撐對STL文件進(jìn)行處理CAD三維造型CAD造型軟件前處理監(jiān)控軟件制造原型后處理數(shù)據(jù)處理工藝規(guī)劃軟件原型制作流程圖1.2快速成形技術(shù)的重要特征

離散堆積制造

分層制造

材料添加制造

直接CAD制造

實(shí)體自由成形制造

即時(shí)制造離散堆積制造

“離散堆積制造”是現(xiàn)代成形學(xué)理論中在對成形技術(shù)發(fā)展進(jìn)行總結(jié)的基礎(chǔ)上提出的，表明了模型信息處理過程的離散性，強(qiáng)調(diào)了成形物理過程的材料堆積性，體現(xiàn)了快速成形技術(shù)的基本成形原理，具有較強(qiáng)的概括性和適應(yīng)性。

分層制造

(LM,LayeredManufacturing)

“分層制造”將復(fù)雜的三維加工分解成一系列二維層片的加工，著重強(qiáng)調(diào)層作為制造單元的特點(diǎn)，每層可采取低一維單元進(jìn)行累加成高維單元進(jìn)行加工得到。

材料添加制造

(MIM，MaterialIncreseManufacturing)

“材料添加制造”將材料單元采用一定方式堆積、疊加成形，有別于車削等基于材料去除原理的傳統(tǒng)加工工藝。

直接CAD制造

(DCM，DirectCADManufacturing)

“直接CAD制造”使計(jì)算機(jī)中的CAD模型通過接口軟件直接驅(qū)動(dòng)快速成形設(shè)備，接口軟件完成CAD數(shù)據(jù)向設(shè)備數(shù)控指令的轉(zhuǎn)化和成形過程的工藝規(guī)劃，成形設(shè)備則完成零件的三維輸出，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)與制造一體化.實(shí)體自由成形制造

(SFF，SolidFreeformFabrication)

“實(shí)體自由成形制造”表明快速成形技術(shù)無需專用的模具或夾具，零件的形狀和結(jié)構(gòu)可不受任何約束。RP工藝是用逐層變化的截面來制造三維形體，在制造每一層片時(shí)都和前一層自動(dòng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)接，使制造成本完全與批量無關(guān)，既增加了成形工藝的柔性，又節(jié)省了制造工裝和專用工具的成本。

即時(shí)制造

(InstantManufacturing)

“即時(shí)制造”反映了該技術(shù)的快速響應(yīng)性。由于無需針對特定零件制定工藝規(guī)程，無需專用夾具和工具，快速成形技術(shù)制造一個(gè)零件的全過程遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于傳統(tǒng)工藝過程，使得快速成形技術(shù)尤其適合于新產(chǎn)品的開發(fā)。1.3快速成型的技術(shù)特點(diǎn)

高度柔性技術(shù)的高度集成設(shè)計(jì)、制造一體化快速性高度柔性

RP技術(shù)最特出的特點(diǎn)就是柔性好，在計(jì)算機(jī)管理和控制下使所制造的零件的信息過程和物理過程并行發(fā)生，把可重編程、重組、連續(xù)改變的生產(chǎn)裝備用信息方式集成到一個(gè)制造系統(tǒng)中，使制造成本完全與批量無關(guān)。技術(shù)的高度集成RP技術(shù)是計(jì)算機(jī)、數(shù)控、激光、材料和機(jī)械等技術(shù)的綜合集成。CAD技術(shù)通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行精確的離散運(yùn)算和繁雜的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)零件的曲面或?qū)嶓w造型，數(shù)控技術(shù)為高速精確的二維掃描提供必要的基礎(chǔ)，這又是以精確高效堆積材料為前提的，激光器件和功率控制技術(shù)使材料的固化、燒結(jié)、切割成為現(xiàn)實(shí)?？焖賿呙璧母叻直媛蕠婎^為材料精密堆積提供了技術(shù)保證。設(shè)計(jì)、制造一體化

在傳統(tǒng)的CAD/CAM技術(shù)中，復(fù)雜的CAPP一直是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、制造一體化過程中比較難以克服的一個(gè)障礙。而快速成形技術(shù)突破了成形思想的局限性，采用了離散

堆積的加工工藝，避開了傳統(tǒng)的工藝規(guī)劃制定，使CAD和CAM能夠很順利地結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)制造一體化。

快速響應(yīng)性

快速原型零件制造從CAD設(shè)計(jì)到原型

(或零件

)的加工完畢，只需幾個(gè)小時(shí)至幾十個(gè)小時(shí)，復(fù)雜、較大的零部件也可能達(dá)到幾百小時(shí)，但從總體上看，速度比傳統(tǒng)的成形方法要快得多。尤其適合于新產(chǎn)品的開發(fā)，RP技術(shù)已成為支持并行工程和快速反求設(shè)計(jì)及快速模具制造系統(tǒng)的重要技術(shù)之一。1.4主要工藝分類

SLA工藝

LOM工藝

SLS工藝

FDM工藝

3DP工藝

BPM工藝

工藝特點(diǎn)及常用材料光造型SLA工藝

StereolithographyApparatus

SLA技術(shù)是基于液態(tài)光敏樹脂的光聚合原理工作的。這種液態(tài)材料在一定波長和強(qiáng)度的紫外光(如λ=325nm)的照射下能迅速發(fā)生光聚合反應(yīng),分子量急劇增大,材料也就從液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)。SLA工作原理圖。SLA工作原理

液槽中盛滿液態(tài)光固化樹脂，激光束在偏轉(zhuǎn)鏡作用下，能在液態(tài)表面上掃描，掃描的軌跡及光線的有無均由計(jì)算機(jī)控制，光點(diǎn)打到的地方，液體就固化。

成型開始時(shí)，工作平臺(tái)在液面下一個(gè)確定的深度，聚焦后的光斑在液面上按計(jì)算機(jī)的指令逐點(diǎn)掃描，即逐點(diǎn)固化。當(dāng)一層掃描完成后，未被照射的地方仍是液態(tài)樹脂。然后升降臺(tái)帶動(dòng)平臺(tái)下降一層高度，已成型的層面上又布滿一層樹脂，刮平器將粘度較大的樹脂液面刮平，然后再進(jìn)行下二層的掃描，新固化的一層牢固地粘在前一層上，如此重復(fù)直到整個(gè)零件制造完畢,得到一個(gè)三維實(shí)體模型。SLA成型過程分層實(shí)體制造LOM工藝

LaminatedObjectManufacturing

LOM工藝采用薄片材料，如紙、塑料薄膜等。片材表面事先涂覆上一層熱熔膠。加工時(shí)，熱壓輥熱壓片材，使之與下面已成形的工件粘接；用CO2激光器在剛粘接的新層上切割出零件截面輪廓和工件外框，并在截面輪廓與外框之間多余的區(qū)域內(nèi)切割出上下對齊的網(wǎng)格；激光切割完成后，工作臺(tái)帶動(dòng)已成形的工件下降，與帶狀片材(料帶)分離。LOM工作原理

供料機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)收料軸和供料軸，帶動(dòng)料帶移動(dòng)，使新層移到加工區(qū)域，工作臺(tái)上升到加工平面，熱壓輥熱壓，工件的層數(shù)增加一層，高度增加一個(gè)料厚，再在新層上切割截面輪廓。如此反復(fù)直至零件的所有截面粘接、切割完，得到分層制造的實(shí)體零件。LOM工藝只須在片材上切割出零件截面的輪廓，而不用掃描整個(gè)截面。因此成形厚壁零件的速度較快，易于制造大型零件。工藝過程中不存在材料相變，因此不易引起翹曲變形，零件的精度較高，小于0.15mm。工件外框與截面輪廓之間的多余材料在加工中起到了支撐作用，所以LOM工藝無需加支撐。LOM特點(diǎn)選擇性燒結(jié)SLS工藝

SelectiveLaserSintering

SLS工藝是利用粉末狀材料成形的。將材料粉末鋪灑在已成形零件的上表面，并刮平；用高強(qiáng)度的CO2激光器在剛鋪的新層上掃描出零件截面；材料粉末在高強(qiáng)度的激光照射下被燒結(jié)在一起，得到零件的截面，并與下面已成形的部分連接；當(dāng)一層截面燒結(jié)完后，鋪上新的一層材料粉末，選擇地?zé)Y(jié)下層截面(如圖)。SLS工作原理圖二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備MEM-300HRPS-III二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備2.1『基本組成』

2.2『硬

件』

2.3『軟

件』

2.4『技術(shù)參數(shù)』

HRPS-III2.1基本組成

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

主機(jī)

激光器冷卻器計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

由高可靠性計(jì)算機(jī)、性能可靠的各種控制模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、各種傳感器組成，配以HRPS‘2002軟件。該軟件用于三維圖形數(shù)據(jù)處理，加工過程的實(shí)時(shí)控制及模擬。主機(jī)該主機(jī)由六個(gè)基本單元組成：可升降工作缸、落粉桶、鋪平粉輥裝置、聚焦掃描單元、加熱裝置、機(jī)身與機(jī)殼。它主要完成系統(tǒng)的加工傳動(dòng)功能。激光器冷卻器

由可調(diào)恒溫水冷卻器及外管路組成，用于冷卻激光器，提高激光能量穩(wěn)定性，保護(hù)激光器。2.2硬

件

振鏡式動(dòng)態(tài)聚焦系統(tǒng)（最大掃描速度為

4m/s，激光定位精度小于50um）；

CO2激光器配以全封閉恒溫水循環(huán)冷卻系統(tǒng)；

送粉系統(tǒng)及排煙除塵系統(tǒng)；

全封閉式的工作腔。2.3軟

件

HRPS’2002軟件具有以下功能：

1、切片模塊：具有HRPS-STL(基于STL文件)和HRPS-PDSLice（基于直接切片文件，由用戶選用）兩種模塊；

2、數(shù)據(jù)處理：具有STL文件識別及重新編碼，容錯(cuò)及數(shù)據(jù)過濾切片，STL文件可視化，原型制作實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)仿真等功能；

3、工藝規(guī)劃：具有多種材料燒結(jié)工藝模塊（包括燒結(jié)參數(shù)、掃描方式和成型方向等）；

4、安全監(jiān)控：設(shè)備和燒結(jié)過程故障自診斷，故障自動(dòng)停機(jī)保護(hù)。2.4技術(shù)參數(shù)三、成形方法及步驟3.1

HRPS-III制造步驟（SLS工藝）

3.2

MEM-300制造步驟（FDM工藝）3.1三層空心小球的制作步驟

1）用pro/E軟件繪制三層空心小球的三維CAD模型，并輸出小球的STL格式文件；

2）快速成型機(jī)開機(jī)，輸入小球的STL文件。點(diǎn)開激光、振鏡和風(fēng)扇。將粉桶內(nèi)的粉末裝滿，來回運(yùn)動(dòng)鋪粉滾筒將粉層鋪平、鋪勻；

3)將粉末預(yù)熱，中缸溫度達(dá)到95度，左右兩缸溫度達(dá)到85度，預(yù)熱90分鐘；設(shè)置激光功率50%，掃描速度2000mm/s，單層厚度0.15，掃描間距0.2。4)點(diǎn)擊“多層制造”,燒結(jié)完成后將激光、振鏡、風(fēng)扇關(guān)閉，并保持小球在成型艙內(nèi)緩慢冷卻到室溫。后處理步驟1）小球完全冷卻后取出，用刷子和鼓風(fēng)機(jī)將殘余粉末清除干凈；2）將小球放在干燥箱內(nèi)干燥30分鐘，干燥箱溫度設(shè)為40度；3）配置環(huán)氧樹脂溶膠，具體配方為E-42環(huán)氧樹脂a克，二乙烯三胺a*(103.17/5)*0.42克，稀釋劑a*0.3克；4）將混合物攪拌均勻，用小刷子蘸取溶膠均勻的涂敷在小球上，保證小球被滲透，涂敷完全；5）將小球放在空氣中20分鐘，然后將小球放入干燥箱內(nèi)30分鐘，干燥箱溫度設(shè)置為100度；6）從干燥箱內(nèi)取出小球，在空氣中緩慢冷卻，結(jié)束。3.2熔融沉積制造FDM工藝

FusedDepostionModeling

FDM的材料一般是熱塑性材料，如蠟、ABS、尼龍等。以絲狀供料。材料在噴頭內(nèi)被加熱熔化。噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將熔化的材料擠出；材料迅速凝固，并與周圍的材料凝結(jié)(如圖)。3.2.1FDM工作原理

系統(tǒng)及運(yùn)行成本：

FDM工藝無需其他快速成形系統(tǒng)中昂貴的關(guān)鍵部件－激光器，故MEM快速成形系統(tǒng)成本較低；成形材料相對其他快速成形系統(tǒng)價(jià)格低廉；MEM原型特有空隙結(jié)構(gòu)，節(jié)約材料與成形時(shí)間。

后處理：原型后處理簡單，方便。工藝適用范圍：

FDM工藝適用于薄殼體零件及微小零件，如電器外殼、手機(jī)外殼、玩具等，都是現(xiàn)代社會(huì)比較實(shí)用流行的用品；而且原型強(qiáng)度比較好，近似于實(shí)際零件，可以作為概念型直接驗(yàn)證設(shè)計(jì)。3.2.2

FDM特點(diǎn)3.2.3實(shí)驗(yàn)設(shè)備(MEM-300)1）主要參數(shù)2)機(jī)械結(jié)構(gòu)3）控制原理

MEM-300系統(tǒng)配置主機(jī)操作系統(tǒng)Windows98、2K、XP工藝MEM---熔融擠壓成形材料ABS掃描速度0-80mm/s成形空間350mm(長)×350mm(寬)×350mm(高)精度±0.2mm/100mm電源4KW,200-240VAC,50/60Hz主機(jī)尺寸900mm(長)×1200mm(寬)×1800mm(高)重量約500公斤1）主要參數(shù)MEM－300XY掃描系統(tǒng)

MEM-300Z向結(jié)構(gòu)

2）機(jī)械結(jié)構(gòu)

數(shù)控系統(tǒng)加熱及溫控系統(tǒng)噴頭及送絲機(jī)構(gòu)XYZ掃描運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)系統(tǒng)主框架3）控制原理

控制機(jī)構(gòu)MEM系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)近控制單元材料供給單元環(huán)境營造單元X軸定位Y軸定位Z軸定位環(huán)境加熱堆積頭材料預(yù)熱、送進(jìn)材料加熱、擠出

MEM-350控制系統(tǒng)由兩部分組成：運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)。在系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)（PC）通過數(shù)控卡控制XYZ掃描運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，噴頭及送絲機(jī)構(gòu)也通過數(shù)控卡進(jìn)行控制。

控制系統(tǒng)原理圖控制原理數(shù)控卡：采用美國Deltau公司PC104總線四軸運(yùn)動(dòng)控制卡－PMAC2。數(shù)控卡主要完成對XYZ軸電機(jī)，噴頭等的運(yùn)動(dòng)控制以及系統(tǒng)的檢測。運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)：X和Y運(yùn)動(dòng)單元由伺服控制器、AC伺服驅(qū)動(dòng)器、AC伺服電機(jī)和傳動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)四部分構(gòu)成。Z向運(yùn)動(dòng)單元由步進(jìn)控制器、直流步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電機(jī)和傳動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)四部分構(gòu)成。噴頭壓力控制系統(tǒng)由步進(jìn)電機(jī)及傳動(dòng)部件構(gòu)成。溫控系統(tǒng)：溫控系統(tǒng)由加熱器，溫度傳感器和智能溫度控制表組成。溫度控制精度為±2℃。3.2.4

FDM實(shí)驗(yàn)方法及步驟（一）數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（二）制造原型

1、成形準(zhǔn)備工作

2、造型

（三）后處理（一）數(shù)據(jù)準(zhǔn)備1、零件三維CAD造型，生成STL文件（使用Pro/E、UG、SolidWorks、AutoCAD2000軟件）2、選擇成型方向，添加支撐結(jié)構(gòu)（使用Daphne數(shù)據(jù)處理軟件）3、參數(shù)設(shè)置（分層厚度0.15mm,偏置半徑0.2mm,填充間距0.5mm等）4、對STL文件進(jìn)行分層處理，生成CLI文件（使用Daphne數(shù)據(jù)處理軟件）5、退出Daphne數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)二、制造原型

（1）打開電源、計(jì)算機(jī)。（2）材料及成形室預(yù)熱，以50℃為一升溫梯度，將成型材料逐步升溫至248℃；以10℃為一升溫梯度，將成型室溫度逐步升溫至55℃（3）運(yùn)行Cark控制軟件，讀出CLI文件。對數(shù)控系統(tǒng)初始化。（4）擠絲,材料溫度到達(dá)248℃后，按下“噴絲”按鈕，將噴頭中老化的絲材吐完，直至ABS絲光滑。（5)工作臺(tái)水平校準(zhǔn)用控制面板上的軟按鈕移動(dòng)噴頭至工作臺(tái)的支承處，用調(diào)量塊通過調(diào)平螺母調(diào)節(jié)高度。（6）工作臺(tái)高度校準(zhǔn)將噴頭移動(dòng)到工作臺(tái)中部，上升工作臺(tái)，使之上表面接近噴嘴微調(diào)工作臺(tái)，使之間隙大約為0.1毫米，完成高度校準(zhǔn)。成形準(zhǔn)備工作造型（1）設(shè)定參數(shù)

（2）輸入起始層和結(jié)束層的層數(shù)。單擊“Start”，系統(tǒng)開始估算造型時(shí)間。接著系統(tǒng)開始掃描成型原型。（估算造型時(shí)間應(yīng)放在底板對高前，以免噴頭烤到底板）（三）、后處理

后處理包括設(shè)備降溫、零件保溫、去除支撐、表面處理等步驟。（1）設(shè)備降溫原型制作完畢后，如不繼續(xù)造型。即可將系統(tǒng)關(guān)閉，為使系統(tǒng)充分冷卻，至少于10分鐘后再關(guān)閉散熱按鈕和總開關(guān)按鈕。（2）零件保溫

零件加工完畢，下降工作臺(tái)，將原型留在成形室內(nèi)，薄壁零件保溫15~20分鐘大型零件20～30分鐘，過早取出零件會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力變形。（3）模型后處理用小鏟子小心取出原型。去除支撐，避免破壞零件。用砂紙打磨臺(tái)階效應(yīng)比較明顯處。用小刀處理多余部分。用填補(bǔ)液處理臺(tái)階效應(yīng)造成的缺陷。如需要可用少量丙酮溶液把原型表面上光

三維印刷3DP工藝

ThreeDimensionPrinting

3DP工藝與SLS工藝類似，采用粉末材料成形，如陶瓷粉末，金屬粉末。所不同的是材料粉末不是通過燒結(jié)連接起來的，而是通過噴頭用粘接劑（如硅膠）將零件的截面“印刷”在材料粉末上面（如圖）。用粘接劑粘接的零件強(qiáng)度較低，還須后處理。先燒掉粘接劑，然后在高溫下滲入金屬，使零件致密化。提高強(qiáng)度。3DP工作原理彈道微粒制造BPM工藝

BallisticParticleManufacturing

它用一個(gè)壓電噴射(頭)系統(tǒng)來沉積熔化了的熱塑性塑料的微小顆粒(如圖)。BPM的噴頭安裝在一個(gè)5軸的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，對于零件中懸臂部分，可以不加支撐。而“不聯(lián)通”的部分還要加支撐。

BPM工作原理典型的RP技術(shù)特點(diǎn)及常用材料四、快速成形技術(shù)的應(yīng)用

用于新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與試制。產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的實(shí)際裝配確認(rèn)產(chǎn)品的性能分析與實(shí)驗(yàn)快速制模及快速鑄造醫(yī)療中的快速成形技術(shù)三維復(fù)制RP在產(chǎn)品開發(fā)上的重要性CAID應(yīng)用:

工業(yè)設(shè)計(jì)師在短時(shí)間內(nèi)得到精確的原型與業(yè)者作造形研討機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用:

進(jìn)行干涉驗(yàn)證，及提早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤以減少后面模具修改工作CAE功效:

快速模具技術(shù)以功能性材料制作功能性模具，以進(jìn)行產(chǎn)品功能性測試與研討快速模具(RapidTooling)應(yīng)用:

快速翻制暫用模具或永久模具，做少量生產(chǎn)或量產(chǎn)

RP在產(chǎn)品開發(fā)上的重要性

視覺效果(visualization)

設(shè)計(jì)人員能在短時(shí)間之內(nèi)便能看到設(shè)計(jì)的雛型，可作為進(jìn)一步研發(fā)的基石設(shè)計(jì)確認(rèn)(verification):

可在短時(shí)間內(nèi)即可完成原型的制作，使設(shè)計(jì)人員有充分的時(shí)間對于設(shè)計(jì)的產(chǎn)品做詳細(xì)的檢證復(fù)制于最佳化設(shè)計(jì)(iteration&optimization)

可一次制作多個(gè)元件，可使每個(gè)元件針對不同的設(shè)計(jì)要求同時(shí)進(jìn)行測試的工作，以在最短時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)的最佳化直接生產(chǎn)(fabrication):

直接生產(chǎn)小型工具，或作為翻模工具快速原型的經(jīng)濟(jì)效益

以縮短產(chǎn)品加工時(shí)間

增加使構(gòu)想具體化能力

降低原型生產(chǎn)周期

降低設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的發(fā)生及所花費(fèi)成本

增加在設(shè)計(jì)過程中了解產(chǎn)品機(jī)械特性的

能力RP技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造中的作用觀感評價(jià)銷售模型功能測試CAD數(shù)據(jù)檢查裝配校核可制造性檢查（一）快速原型模型實(shí)例1轎車車燈模型實(shí)例2電話機(jī)外殼模型實(shí)例3皮鞋底（二）模具制造注射模具硅橡膠模樹脂型復(fù)合模沖壓模具消失模陶瓷型精鑄模

模具實(shí)例1手機(jī)外殼橡膠模

模具實(shí)例2拐頭樹脂型復(fù)合模模具實(shí)例3電子產(chǎn)品注射模（三）模型制造醫(yī)學(xué)模型藝術(shù)模型生物模型模型制作實(shí)例1CT掃描股骨模型模型制作實(shí)例2藝術(shù)模型工程應(yīng)用實(shí)例概念模型視覺造型組裝驗(yàn)證與最佳化功能測試小批量制造快速模具科學(xué)應(yīng)用實(shí)例古生物學(xué)模型生物模型考古研究模型醫(yī)學(xué)應(yīng)用實(shí)例人工骨頭制作手術(shù)規(guī)劃齒模制作義耳制作五、HRP制件展示