常用快速成型加工方法及工藝

1、常用快速成型基本方法簡介 1前言       快速成型(rapid prototyping)是上世紀80年代末及90 年代初發(fā)展起來的高新制造技術，是由三維cad模型直接驅動的快速制造任意復雜形狀三維實體的總稱。它集成了cad技術、數控技術、激光技術和材料技術等現代科技成果，是先進制造技術的重要組成部分。由于它把復雜的三維制造轉化為一系列二維制造的疊加，因而可以在不用模具和工具的條件下生成幾乎任意復雜的零部件，極大地提高了生產效率和制造柔性。    與傳統(tǒng)制造方法不同，快速成

2、型從零件的cad幾何模型出發(fā)，通過軟件分層離散和數控成型系統(tǒng)，用激光束或其他方法將材料堆積而形成實體零件。通過與數控加工、鑄造、金屬冷噴涂、硅膠模等制造手段相結合，已成為現代模型、模具和零件制造的強有力手段，在航空航天、汽車摩托車、家電等領域得到了廣泛應用。2 快速成型的基本原理    快速成型技術采用離散/堆積成型原理，根據三維cad模型，對于不同的工藝要求，按一定厚度進行分層，將三維數字模型變成厚度很薄的二維平面模型。再將數據進行一定的處理，加入加工參數，產生數控代碼，在數控系統(tǒng)控制下以平面加工方式連續(xù)加工出每個薄層，并使之粘結而成形。實際上就是基于

3、“生長”或“添加”材料原理一層一層地離散疊加，從底至頂完成零件的制作過程?？焖俪尚陀泻芏喾N工藝方法，但所有的快速成型工藝方法都是一層一層地制造零件，所不同的是每種方法所用的材料不同，制造每一層添加材料的方法不同。       快速成型的基本原理圖    快速成型的工藝過程原理如下:    (1)三維模型的構造:在三維cad設計軟件中獲得描述該零件的cad文件。一般快速成型支持的文件輸出格式為stl模型，即對實體曲面做近似的所謂面型化(tessel

4、lation)處理，是用平面三角形面片近似模型表面。以簡化cad模型的數據格式。便于后續(xù)的分層處理。由于它在數據處理上較簡單，而且與cad系統(tǒng)無關，所以很快發(fā)展為快速成型制造領域中cad系統(tǒng)與快速成型機之間數據交換的標準，每個三角面片用四個數據項表示。即三個頂點坐標和一個法向矢量，整個cad模型就是這樣一個矢量的集合。在一般的軟件系統(tǒng)中可以通過調整輸出精度控制參數，減小曲面近似處理誤差。如pre/1e軟件是通過選定弦高值(ch-chordheight)作為逼近的精度參數。(2)三維模型的離散處理:在選定了制作(堆積)方向后，通過專用的分層程序將三維實體模型(一般為stl模型)進行一維離散，即沿

5、制作方向分層切片處理，獲取每一薄層片截面輪廓及實體信息。分層的厚度就是成型時堆積的單層厚度。由于分層破壞了切片方向cad模型表面的連續(xù)性，不可避免地丟失了模型的一些信息，導致零件尺寸及形狀誤差的產生。切片層的厚度直接影響零件的表面粗糙度和整個零件的型面精度，每一層面的輪廓信息都是由一系列交點順序連成的折線段構成。所以，分層后所得到的模型輪廓已經是近似的，層與層之間的輪廓信息已經丟失，層厚越大丟失的信息越多，導致在成型過程中產生了型面誤差。       綜上所述，為提高零件制造精度，在模型面型化處理時，應該選取較小的精度參數;

6、在模型離散化處理時，應該選取較小的切片層厚度。3 快速成型的工藝方法       目前快速成型主要工藝方法及其分類見圖1所示。僅介紹目前較為常用的工藝方法。    3.1 立體光固化成型法（sl, stereo-lithography）    光固化法(sl)是目前最為成熟和廣泛應用的一種快速成型制造工藝（如圖2）。這種工藝以液態(tài)光敏樹脂為原材料，在計算機控制下的紫外激光按預定零件各分層截面的輪廓軌跡對液態(tài)樹脂逐點掃描，使被掃描區(qū)的樹脂薄層產生光

7、聚合(固化)反應，從而形成零件的一個薄層截面。完成一個掃描區(qū)域的液態(tài)光敏樹脂固化層后，工作臺下降一個層厚，使固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態(tài)樹脂然后重復掃描、固化，新固化的一層牢固地粘接在一層上，如此反復直至完成整個零件的固化成型。圖2：立體光固化成型法原理圖    sl工藝的優(yōu)點是精度較高，一般尺寸精度可控制在0.01mm;表面質量好;原材料利用率接近100%;能制造形狀特別復雜、精細的零件;設備市場占有率很高。缺點是需要設計支撐;可以選擇的材料種類有限;制件容易發(fā)生翹曲變形;材料價格較昂貴。    該工藝適合

8、比較復雜的中小型零件的制作。3.2選擇性激光燒結法(sls,selective laser sintering)    選擇性激光燒結法(sls)是在工作臺上均勻鋪上一層很薄(100-200)的作金屬(或金屬)粉末，激光束在計算機控制下按照零件分層截面輪廓逐點地進行掃描、燒結，使粉末固化成截面形狀（如圖3）。完成一個層面后工作臺下降一個層厚，滾動鋪粉機構在已燒結的表面再鋪上一層粉末進行下一層燒結。未燒結的粉末保留在原位置起支撐作用，這個過程重復進行直至完成整個零件的掃描、燒結，去掉多余的粉末，再進行打磨、烘干等處理后便獲得需要的零件。用金屬粉或陶瓷粉進行

9、直接燒結的工藝正在實驗研究階段，它可以直接制造工程材料的零件。圖3：選擇性激光燒結法原理圖    sls工藝的優(yōu)點是原型件機械性能好，強度高;無須設計和構建支撐;可選材料種類多且利用率高(100%)。缺點是制件表面粗糙，疏松多孔，需要進行后處理;制造成本高。       采用各種不同成分的金屬粉末進行燒結，經滲銅等后處理特別適合制作功能測試零件;也可直接制造金屬型腔的模具。采用蠟粉直接燒結適合于小批量比較復雜的中小型零件的熔模鑄造生產。    3

10、.3 熔融沉積成型法(fdm,fused deposition modeling)    這種工藝是通過將絲狀材料如熱塑性塑料、蠟或金屬的熔絲從加熱的噴嘴擠出，按照零件每一層的預定軌跡，以固定的速率進行熔體沉積（如圖4）。每完成一層，工作臺下降一個層厚進行迭加沉積新的一層，如此反復最終實現零件的沉積成型。fdm工藝的關鍵是保持半流動成型材料的溫度剛好在熔點之上(比熔點高1左右)。其每一層片的厚度由擠出絲的的直徑決定，通常是0.250.50mm。圖4：熔融沉積成型法原理圖    fdm的優(yōu)點是材料利用率高;材料成本低

11、;可選材料種類多;工藝簡潔。缺點是精度低;復雜構件不易制造，懸臂件需加支撐;表面質量差。該工藝適合于產品的概念建模及形狀和功能測試，中等復雜程度的中小原型，不適合制造大型零件。3.4分層實體制造法（lom, laminated object manufacture）    lom工藝是將單面涂有熱溶膠的紙片通過加熱輥加熱粘接在一起，位于上方的激光切割器按照cad分層模型所獲數據，用激光束將紙切割成所制零件的內外輪廓，然后新的一層紙再疊加在上面，通過熱壓裝置和下面已切割層粘合在一起，激光束再次切割，如此反復逐層切割、粘合、切割直至整個模型制作完成（如圖5）

12、。圖5：分層實體制造法原理圖    lom工藝優(yōu)點是無需設計和構建支撐;只需切割輪廓，無需填充掃描;制件的內應力和翹曲變形小;制造成本低。缺點是材料利用率低，種類有限;表面質量差;內部廢料不易去除，后處理難度大。該工藝適合于制作大中型、形狀簡單的實體類原型件，特別適用于直接制作砂型鑄造模。    3.5 三維印刷法(3dp,three dimensional printing )    三維印刷法是利用噴墨打印頭逐點噴射粘合劑來粘結粉末材料的方法制造原型。3dp的成型過程與s

13、ls相似，只是將sls中的激光變成噴墨打印機噴射結合劑（如圖6）。圖6：三維印刷法原理圖    該技術制造致密的陶瓷部件具有較大的難度，但在制造多孔的陶瓷部件（如金屬陶瓷復合材多孔坯體或陶瓷模具等）方面具有較大的優(yōu)越性。4. rp與cnc加工性能比較（見表1）表1：rp與cnc加工性能比較5 存在的問題及發(fā)展方向    5.1 材料問題       目前所使用的成型材料成型后的機械性能還不能滿足零件的功能需要，必須經過后處理才能達到使用要求。采用

14、金屬材料和高強度材料直接成型是rpm的一個重要發(fā)展方向。美國michigan大學的manzumd采用大功率激光器進行金屬熔焊直接成型鋼質模具的研究。    5.2成型精度和質量問題       目前快速成型制件的精度和表面質量大多不能滿足工程使用要求，只能作為概念造型和功能測試的原型使用，必須改進成型工藝和快速成型軟件。美國stanford大學的prints采用逐層累加與五坐標數控加工結合的方法，用激光將金屬直接燒結成型，可獲得與數控加工相近的精度。   

15、 5.3應用問題       從制造目標來說rpm主要用于:快速概念設計及功能測試原型制造;快速模具原型制造;快速功能零件制造。但大多數rpm是作為原型件進行新產品開發(fā)和功能測試等?？焖僦苯又颇＜翱焖俟δ芰慵圃焓莚pm面臨的一個重大技術難題，也是rpm技術發(fā)展的一個重要方向。根據不同的制造目標rpm技術將相對獨立發(fā)展，更加趨于專業(yè)化。    5.4軟件問題    目前已商品化的軟件還不完善，功能單一，通用性差，沒有統(tǒng)一的數據接口，不易

16、集成。數據轉換模型缺陷較多，對cad模型的描述不夠精確，從而影響子決速成型的成型梢度和表面質量?？焖俪尚图夹g工藝      在新產品的開發(fā)過程中，總是需要在投入大量資金組織加工或裝配之前對所設計的零件或整個系統(tǒng)加工一個簡單的例子或原型。這樣做主要是因為生產成本昂貴，而且模具的生產需要花費大量的時間準備，因此，在準備制造和銷售一個復雜的產品系統(tǒng)之前，工作原型可以對產品設計進行評價、修改和功能驗證。      一個產品的典型開發(fā)過程是從前一代的原型中發(fā)現錯誤，或從進一步研究中發(fā)現更有效和更好的設計方

17、案，而一件原型的生產極其費時，模具的準備需要幾個月，因此一個復雜的零件用傳統(tǒng)方法加工非常困難。      快速成型(rapid prototyping)技術是近年來發(fā)展起來的直接根據cad模型快速生產樣件或零件的成組技術總稱，它集成了cad技術、數控技術、激光技術和材料技術等現代科技成果，是先進制造技術的重要組成部分。與傳統(tǒng)制造方法不同，快速成型從零件的cad幾何模型出發(fā)，通過軟件分層離散和數控成型系統(tǒng)，用激光束或其它方法將材料堆積而形成實體零件。由于它把復雜的三維制造轉化為一系列二維制造的疊加。因而可以在不用模具和工具的條件下生成幾乎任何復雜

18、的零部件，極大地提高了生產效率和制造柔性。      一個更為人們關注的問題是一個產品從概念到可銷售成品的流程速度。眾所周知，在市場競爭中，產品在競爭對手之前進入市場更為有利可圖并能享有更大的市場氛圍。同時，還有一個更為令人關心的問題是產品的高質量。由于這些原因，努力使高質量的產品快速進人市場就顯得極為重要。       快速成型技術問世以來，已實現了相當大的市場，發(fā)展非常迅速。人們對材料逐層添加法這種新的制造方法已逐步適應。該技術通過與數控加工、鑄造、金屬冷噴涂、硅膠模等制造手段結合

19、，已成為現代模型、模具和零件制造的強有力手段，在航空航天、汽車摩托車、家電等領域得到了廣泛應用。1快速成型技術的優(yōu)點1)快速成型作為一種使設計概念可視化的重要手段，計算機輔助設計零件的實物模型可以在很短時間內被加工出來，從而可以很快對加工能力和設計結果進行評估。 2)由于快速成型技術是將復雜的三維型體轉化為兩維截面來解決，因此，它能制造任意復雜型體的高精度零件，而無須任何工裝模具。 3)快速成型作為一種重要的制造技術，采用適當的材料，這種原型可以被用在后續(xù)生產操作中以獲得最終產品。 4)快速成型操作可以應用于模具制造，可以快速、經濟地獲得模具。 5)產品

20、制造過程幾乎與零件的復雜性無關，可實現自由制造,這是傳統(tǒng)制造方法無法比擬的。2快速成型的基本原理    基于材料累加原理的快速成型操作過程實際上是一層一層地離散制造零件。為了形象化這種操作，可以想象一整條面包的結構是一片面包落在另一片面包之上一層層累積而成的?？焖俪尚陀泻芏喾N工藝方法，但所有的快速成型工藝方法都是一層一層地制造零件，區(qū)別是制造每一層的方法和材料不同而已。2. 1快速成型的一般工藝過程原理2.1.1三維模型的構造     在三維cad設計軟件(如pro/eugsolidworkssolidedge等)中獲得描述

21、該零件的cad文件，如圖1(a)中所示的三維零件。目前一般快速成型支持的文件輸出格式為5tl模型，即對實體曲面近似處理，即所謂面型化(tessallation)處理，是用平面三角面片近似模型表面。這樣處理的優(yōu)點是大大地簡化了gad模型的數據格式，從而便于后續(xù)的分層處理。由于它在數據處理上較簡單，而且與cad系統(tǒng)無關，所以很快發(fā)展為快速成型制造領域中cad系統(tǒng)與快速成型機之間數據交換的準標準，每個三角面片用4個數據項表示，即3個頂點坐標和法向矢量，而整個cad模型就是這樣一組矢量的集合。     在三維cad設計軟件對c.ad模型進行面型化處理時，一般軟件

22、系統(tǒng)中有輸出精度控制參數，通過控制該參數，可減小曲面近似處理誤差。如pro/e軟件是通過選定弦高值(eh-chord height)作為逼近的精度參數，如圖1為一球體，給定的兩種ch值所轉化的情況。對于一個模型，軟件中給定一個選取范圍，一般情況下這個范圍可以滿足工程要求。但是，如果該值選的太小，要犧牲處理時間及存貯空間，中等復雜的零件都要數兆甚至數十兆左右的存貯空間。并且這種數據轉換過程中無法避免地產生錯誤，如某個三角形的頂點在另一三角形邊的中間、三角形不封閉等問題是實踐中經常遇到的，這給后續(xù)數據處理帶來麻煩，需要進一步檢查修補。2.1.2三維模型的離散處理   

23、  通過專用的分層程序將三維實體模型(一般為5tl模型)分層，分層切片是在選定了制作(堆積)方向后，需對cad模型進行一維離散，獲取每一薄層片截面輪廓及實體信息。通過一簇平行平面沿制作方向與cad模型相截，所得到的截面交線就是薄層的輪廓信息，而實體信息是通過一些判別準則來獲取的。平行平面之間的距離就是分層的厚度，也就是成型時堆積的單層厚度。在這一過程中，由于分層，破壞了切片方向cad模型表面的連續(xù)性，不可避免地丟失了模型的一些信息，導致零件尺寸及形狀誤差的產生。切片層的厚度直接影響零件的表面粗糙度和整個零件的型面精度，分層切片后所獲得的每一層信息就是該層片上下輪廓信息及實體信息，而輪

24、廓信息由于是用平面與cad模型的stl文件(面型化后的cad模型)求交獲得的，所以輪廓是由求交后的一系列交點順序連成的折線段構成，所以，分層后所得到的模型輪廓已經是近似的，而層層之間的輪廓信息已經丟失，層厚大，丟失的信息多，導致在成型過程中產生了型面誤差。3快速成型的工藝方法3.1熔積成型法(fused deposition modeling)     在熔積成型法( fdm)的過程中，龍門架式的機械控制噴頭可以在工作臺的兩個主要方向移動，工作臺可以根據需要向上或向下移動。熱塑性塑料或蠟制的熔絲從加熱小口處擠出。最初的一層是按照預定的軌跡以固定的速率將熔

25、絲擠出在泡沫塑料基體上形成的。當第一層完成后，工作臺下降一個層厚并開始迭加制造一層。fdm工藝的關鍵是保持半流動成型材料剛好在熔點之上，通?？刂圃诒热埸c高1左右。 1，熱塑性塑料或蠟制熔絲；2，可在x-y平面移動的fdm噴頭；3，塑料模型；4，不固定基座；5，提供熔絲     fdm制作復雜的零件時，必須添加工藝支撐。如圖5(a)的高度，下一層熔絲將鋪在沒有材料支撐的空間。解決的方法是獨立于模型材料單獨擠出一個支撐材料，支撐材料可以用低密度的熔絲，比模型材料強度低，在零件加工完成后可以將它拆除。    

26、在fda4機器中層的厚度由擠出絲的直徑決定，通常是從0. 50mm到0. 25mm(從0. 02in到0. o1 in)這個值代表了在垂直方向所能達到的最好的公差范圍。在x-y平面，只要熔絲能夠擠出到特征上，尺寸的精確度可以達到0. 025mm(o.oo1in)。     fdm的優(yōu)點是材料的利用率高，材料的成本低，可選用的材料種類多，工藝干凈、簡單、易于操作且對環(huán)境的影響小。缺點是精度低，結構復雜的零件不易制造，表面質量差，成型效率低，不適合制造大型零件。該工藝適合于產品的概念建模以及它的形狀和功能測試，中等復雜程度的中小成型，由于甲基丙烯酸abs材料

27、具有較好的化學穩(wěn)定型，可采用伽馬射線消毒，特別適于醫(yī)用。 (a)有一個突出截面需要支撐材料的零件；(b)在快速成型機器中常用的支撐結構3. 2光固化法(stereolithography )    光固化法是目前應用最為廣泛的一種快速成型制造工藝，它實際上比熔積法發(fā)展的還早。光固化采用的是將液態(tài)光敏樹脂固化(硬化)到特定形狀的原理。以光敏樹脂為原料，在計算機控制下的紫外激光按預定零件各分層截面的輪廓為軌跡對液態(tài)樹脂逐點掃描，使被掃描區(qū)的樹脂薄層產生光聚合反應，從而形成零件的一個薄層截面。     成型開始時工作臺在

28、它的最高位置(深度a)，此時液面高于工作臺一個層厚，零件第一層的截面輪廓進行掃描，使掃描區(qū)域的液態(tài)光敏樹脂固化，形成零件第一個截面的固化層。然后工作臺下降一個層厚，使先固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態(tài)樹脂然后重復掃描固化，與此同時新固化的一層牢固地粘接在前一層上，該過程一直重復操作到達到b高度。此時已經產生了一個有固定壁厚的圓柱體環(huán)形零件。這時可以注意到工作臺在垂直方向下降了距離ab。到達b高度后，光束在x-y面的移動范圍加大從而在前面成型的零件部分上生成凸緣形狀，一般此處應添加類似于fdm的支撐。當一定厚度的液體被固化后，該過程重復進行產生出另一個從高度b到c的圓柱環(huán)形截面。但周圍的液態(tài)樹

29、脂仍然是可流動的，因為它并沒有在紫外線光束范圍內。零件就這樣由下及上一層層產生。而沒有用到的那部分液態(tài)樹脂可以在制造別的零件或成型時被再次利用?？梢宰⒁獾焦夤袒尚鸵蚕駀dm成型法一樣需要一個微弱的支撐材料，在光固化成型法中，這種支撐采用的是網狀結構。零件制造結束后從工作臺上取下，去掉支撐結構，即可獲得三維零件。     光固化成型所能達到的最小公差取決于激光的聚焦程度，通常是0.0125mm(o.ooo5in)。傾斜的表面也可以有很好的表面質量。光固化法是第一個投人商業(yè)應用的rf(快速成型)技術。目前全球銷售的sl(光固化成型)設備約占rl'設

30、備總數的70%左右。sl(光固化成型)工藝優(yōu)點是精度較高，一般尺寸精度控制在10. 1 mm;表面質量好，原材料的利用率接近100%，能制造形狀特別復雜、特別精細的零件，設備的市場占有率很高。缺點是需要設計支撐，可以選擇的材料種類有限，容易發(fā)生翹曲變形，材料價格較貴。該工藝適合成型制造比較復雜的中小件。3. 3激光選區(qū)燒結(selective laser sinering)     激光選區(qū)燒結(selective laser sintering，簡稱sls)是一種將非金屬(或普通金屬)粉末有選擇地燒結成單獨物體的工藝。該法采用co:激光器作為能源，目前

31、使用的在加工室的底部裝備了兩個圓筒：1)一個是粉末補給筒，它內部的活塞被逐漸地提升通過一個滾動機構給零件造型筒供給粉末; 2)另一個是零件造形筒，它內部的活塞(工作臺)被逐漸地降低到熔結部分形成的地方。       首先在工作臺上均勻鋪上一層很薄(l00200m)的粉末，激光束在計算機控制下按照零件分層輪廓有選擇性地進行燒結，從而使粉末固化成截面形狀，一層完成后工作臺下降一個層厚，滾動鋪粉機構在已燒結的表面再鋪上一層粉末進行下一層燒結。未燒結的粉末仍然是松散的保留在原來的位置，支撐著被燒結的部分，它輔助限制變形，無需設計專門

32、的支撐結構。這個過程重復進行直到制造出整個三維模型。全部燒結完后去掉多余的粉末，再進行打磨、烘干等處理后便獲得需要的零件。目前，成熟的工藝材料為蠟粉及塑料粉，用金屬粉或陶瓷粉進行直接燒結的工藝正在實驗研究階段。它可以直接制造工程材料的零件，具有誘人的前景。 sls工藝的優(yōu)點是原型件的機械性能好，強度高;無須設計和構建支撐;可選用的材料種類多;原材料的利用率接近100% ,缺點是原型表面粗糙;原型件疏松多孔，需要進行后處理;能量消耗高;加工前需要對材料預熱2h，成型后需要5loh的冷卻，生產效率低;成型過程需要不斷充氮氣，以確保燒結過程的安全性，成本較高;成型過程產生有毒氣體，對環(huán)境有

33、一定的污染。sls工藝特別適合制作功能測試零件。由于它可以采用各種不同成分的金屬粉末進行燒結，進行滲銅等后處理，因而其制造的原型件可具有與金屬零件相近的機械性能，故可用于直接制造金屬模具。由于，該工藝能夠直接燒結蠟粉，與熔模鑄造工藝相接特別適合進行小批量比較復雜的中小零件的生產。3.4疊層制造(lamited object manufacturing)     lom(疊層制造)工藝將單面涂有熱溶膠的紙片通過加熱輥加熱粘接在一起，位于上方的激光器按照cad分層模型所獲數據，用激光束將紙切割成所制零件的內外輪廓，然后新的一層紙再疊加在上面，通過熱壓裝置和下

34、面已切割層粘合在一起，激光束再次切判，這樣反復逐層切割一粘合一切割，直到整個零件模型制作完成。該法只需切割輪廓，特別適合制造實心零件。一旦零件完成.多余的材料必須手動去除，此過程可以通過用激光在三維零件周圍切割一些方格形小孔而簡單化。     l0m工藝優(yōu)點是無須設計和構建支撐;激光束只是沿著物體的輪廓掃描，無需填充掃描，成型效率高;成型件的內應力和翹曲變形小;制造成本低。缺點是材料利用率低;表面質量差;后處理難度大，尤其是中空零件的內部殘余廢料不易去除;可以選擇的材料種類有限，目前常用的主要是紙;對環(huán)境有一定的污染。lom工藝適合制作大中型成型件，翹曲

35、變形小和形狀簡單的實體類零件。通常用于產品設計的概念建模和功能測試零件，且由于制成的零件具有木質屬性，特別適用于直接制作砂型鑄造模。4 快速成型技術在向產品生產化發(fā)展中所存在的主要問題      在制造業(yè)日趨國際化的狀況下，縮短產品開發(fā)周期和減少開發(fā)新產品投資風險，成為企業(yè)賴以生存的關鍵。因此，快速成型、快速制模、快速制造技術將會得到進一步發(fā)展。4. 1快速成型技術研究中存在的問題。1)材料問題.目前快速成型技術中成型材料的成型性能大多不太理想，成型件的物理性能不能滿足功能性、半功能性零件的要求，必須借助于后處理或二次開發(fā)刁'

36、能生產出令人滿意的產品。由于材料技術開發(fā)的專門性，一般快速成型材料的價格都比較貴，造成生產成本提高。2)高昂的設備價格.快速成型技術是綜合計算機、激光、新材料、cad/cam集成等技術而形成的一種全新的制造技術，是高科技的產物，技術含量較高，所以，目前快速成型設備的價格較貴，限制了快速成型技術的推廣應用。3)功能單一.現有快速成型機的成型系統(tǒng)都只能進行一種工藝成型，而且大多數只能用一種或少數幾種材料成型。這主要是因為快速成型技術的專利保護問題，各廠家只能生產自己開發(fā)的快速成型工藝成型設備，隨著技術的進步，這種保護體制已成為快速成型技術集成的障礙。4)成型精度和質量問題.由于快速成型的成型工藝發(fā)

37、展還不完善，特別是對快速成型軟件技術的研究還不成熟，目前快速成型零件的精度及表面質量大多不能滿足工程直接使用的需要，不能作為功能性零件，只能作原型使用。為提高成型件的精度和表面質量，必須改進成型工藝和快速成型軟件。5)應用問題.雖然快速成型技術在航空航天、汽車、機械、電子、電器、醫(yī)學、玩具、建筑、藝術品等許多領域都已獲得了廣泛應用，但大多僅作為原型件進行新產品開發(fā)及功能測試等，如何生產出能直接使用的零件是快速成型技術面臨的一個重要問題。隨著快速成型技的進一步推廣應用，直接零件制造是快速成型技術發(fā)展的必然趨勢。6)軟件問題。隨著快速成型技術的不斷發(fā)展，快速成型技術的軟件問題越來越突出，快速成型軟件系統(tǒng)不但是實現離散/堆積成型的重要環(huán)節(jié)，對成型速度，成型精度，零件表面質量等方面都有很大影響，軟件問題已成為快速成型技術發(fā)展的關鍵問題。4. 2快速成型技術軟件系統(tǒng)存在的問題1)快速成型軟件大多是隨機安裝，無法進行二次開發(fā); 2)各公司的軟件都是自行開發(fā)，沒有統(tǒng)一的數據接口; 3