快速成型技術(shù)現(xiàn)狀與行業(yè)發(fā)展趨勢

1、快速成型技技術(shù)行業(yè)業(yè)現(xiàn)狀與與產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨趨勢杭州先臨三三維科技技股份有有限公司司2012.5.228目 錄錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc325957064 1.快速成成型技術(shù)術(shù)發(fā)展歷歷史及現(xiàn)現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc325957064 h 1 HYPERLINK l _Toc325957065 1.1快速速成型技技術(shù)發(fā)軔軔的背景景 PAGEREF _Toc325957065 h 1 HYPERLINK l _Toc325957066 1.2快速速成型技技術(shù)的優(yōu)優(yōu)點、原原理和工工藝 PAGEREF _Toc325957066 h 2 HYPERLINK l

2、_Toc325957067 1.2.11快速成成型技術(shù)術(shù)的優(yōu)點點 PAGEREF _Toc325957067 h 2 HYPERLINK l _Toc325957068 1.2.22快速成成型的基基本原理理 PAGEREF _Toc325957068 h 2 HYPERLINK l _Toc325957069 1.2.33快速成成型的工工藝方法法 PAGEREF _Toc325957069 h 4 HYPERLINK l _Toc325957070 1.3 快快速成型型技術(shù)的的發(fā)展 PAGEREF _Toc325957070 h 10 HYPERLINK l _Toc325957071 1.3

3、.11 快速速成型技技術(shù)的發(fā)發(fā)展歷史史 PAGEREF _Toc325957071 h 10 HYPERLINK l _Toc325957072 1.3.22 快速速成型技技術(shù)的發(fā)發(fā)展方向向 PAGEREF _Toc325957072 h 11 HYPERLINK l _Toc325957073 2 快速速成型技技術(shù)行業(yè)業(yè)及產(chǎn)業(yè)業(yè) PAGEREF _Toc325957073 h 12 HYPERLINK l _Toc325957074 2.1 快快速成型型技術(shù)的的行業(yè)應(yīng)應(yīng)用現(xiàn)狀狀 PAGEREF _Toc325957074 h 12 HYPERLINK l _Toc325957075 2.1.

4、11醫(yī)學(xué)應(yīng)應(yīng)用 PAGEREF _Toc325957075 h 12 HYPERLINK l _Toc325957076 2.1.22 制造造領(lǐng)域 PAGEREF _Toc325957076 h 12 HYPERLINK l _Toc325957077 2.2 快快速成型型技術(shù)的的行業(yè)市市場主體體分析 PAGEREF _Toc325957077 h 13 HYPERLINK l _Toc325957078 2.3 快快速成型型技術(shù)的的產(chǎn)業(yè)發(fā)發(fā)展現(xiàn)狀狀及趨勢勢 PAGEREF _Toc325957078 h 14 HYPERLINK l _Toc325957079 2.3.11 快速速成型技技術(shù)

5、產(chǎn)業(yè)業(yè)發(fā)展?fàn)顮顩r PAGEREF _Toc325957079 h 14 HYPERLINK l _Toc325957080 2.3.22全球市市場 PAGEREF _Toc325957080 h 16 HYPERLINK l _Toc325957081 2.3.33亞太市市場 PAGEREF _Toc325957081 h 16 HYPERLINK l _Toc325957082 3 國內(nèi)快快速成型型技術(shù)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展展的機遇遇及挑戰(zhàn)戰(zhàn) PAGEREF _Toc325957082 h 19 HYPERLINK l _Toc325957083 3.1國內(nèi)內(nèi)快速成成型技術(shù)術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)發(fā)展現(xiàn)狀狀 PAGER

6、EF _Toc325957083 h 19 HYPERLINK l _Toc325957084 3.1.11國內(nèi)快快速成型型技術(shù)的的研發(fā)和和推廣情情況 PAGEREF _Toc325957084 h 20 HYPERLINK l _Toc325957085 3.1.22國內(nèi)的的快速成成型技術(shù)術(shù)的應(yīng)用用情況 PAGEREF _Toc325957085 h 20 HYPERLINK l _Toc325957086 3.1.33國內(nèi)快快速成型型技術(shù)企企業(yè)的典典型企業(yè)業(yè)列舉 PAGEREF _Toc325957086 h 20 HYPERLINK l _Toc325957087 3.2 國國內(nèi)快速速成

7、型技技術(shù)產(chǎn)業(yè)業(yè)的發(fā)展展機遇 PAGEREF _Toc325957087 h 27 HYPERLINK l _Toc325957088 3.2.11 國內(nèi)內(nèi)外的市市場環(huán)境境利于快快速成型型技術(shù)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展展 PAGEREF _Toc325957088 h 27 HYPERLINK l _Toc325957089 3.2.22 國內(nèi)內(nèi)的政策策環(huán)境利利于快速速成型技技術(shù)產(chǎn)業(yè)業(yè)發(fā)展 PAGEREF _Toc325957089 h 27 HYPERLINK l _Toc325957090 3.3 國國內(nèi)快速速成型技技術(shù)產(chǎn)業(yè)業(yè)面臨的的挑戰(zhàn) PAGEREF _Toc325957090 h 28 HYPERLI

8、NK l _Toc325957091 3.3.11 快速速成型技技術(shù)在向向產(chǎn)品生生產(chǎn)化發(fā)發(fā)展中所所存在的的主要問問題 PAGEREF _Toc325957091 h 28 HYPERLINK l _Toc325957092 3.3.22 快速速成型技技術(shù)產(chǎn)業(yè)業(yè)面臨的的應(yīng)用化化挑戰(zhàn) PAGEREF _Toc325957092 h 2929快速成型技技術(shù)行業(yè)業(yè)現(xiàn)狀與與產(chǎn)業(yè)發(fā)展展趨勢 本文引用了期刊、網(wǎng)站、新聞上的介紹性資料，大部分未進(jìn)行標(biāo)注出處，本文僅作參考資料使用，沒有侵犯引文作者的知識產(chǎn)權(quán)的意思。 本文引用了期刊、網(wǎng)站、新聞上的介紹性資料，大部分未進(jìn)行標(biāo)注出處，本文僅作參考資料使用，沒有侵犯引

9、文作者的知識產(chǎn)權(quán)的意思。黃賢清 何何文浩1.快速成成型技術(shù)術(shù)發(fā)展歷歷史及現(xiàn)現(xiàn)狀1.1快速速成型技技術(shù)發(fā)軔軔的背景景在新產(chǎn)品的的開發(fā)過過程中，總總是需要要在投入入大量資資金組織織加工或或裝配之之前對所所設(shè)計的的零件或或整個系系統(tǒng)加工工一個簡簡單的例例子或原原型。這這樣做主主要是因因為生產(chǎn)產(chǎn)成本昂昂貴，而而且模具具的生產(chǎn)產(chǎn)需要花花費大量量的時間間準(zhǔn)備，因因此，在在準(zhǔn)備制制造和銷銷售一個個復(fù)雜的的產(chǎn)品系系統(tǒng)之前前，工作作原型可可以對產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計計進(jìn)行評評價、修修改和功功能驗證證。 一個產(chǎn)品的的典型開開發(fā)過程程是從前前一代的的原型中中發(fā)現(xiàn)錯錯誤，或或從進(jìn)一一步研究究中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)更有效效和更好好的設(shè)計計方案，

10、而而一件原原型的生生產(chǎn)極其其費時，模模具的準(zhǔn)準(zhǔn)備需要要幾個月月，因此此一個復(fù)復(fù)雜的零零件用傳傳統(tǒng)方法法加工非非常困難難。 20世紀(jì)770年代代末到880年代代初期，美美國和日日本的四四位研究究人員各各自獨立立地提出出了快速速成型（Rapid Prototyping：RP）的技術(shù)設(shè)想，即利用連續(xù)層的選區(qū)固化生產(chǎn)三維實體。在圖1中，快快速成型型技術(shù)的的一般步步驟得以以展示：首先利利用三維維造型軟軟件設(shè)計計出（或或者通過過三維數(shù)數(shù)字化反反求工程程獲得）產(chǎn)品的三維實體模型，再利用RP處理軟件將該三維實體模型進(jìn)行離散、分層，然后將離散后的數(shù)據(jù)登錄RP設(shè)備進(jìn)行制造。圖1 分層層資料生生成示意意圖快速成型技

11、技術(shù)是近近年來發(fā)發(fā)展起來來的直接接根據(jù)CCAD模模型快速速生產(chǎn)樣樣件或零零件的成成組技術(shù)術(shù)總稱，它它集成了了CADD技術(shù)、數(shù)數(shù)控技術(shù)術(shù)、激光光技術(shù)和和材料技技術(shù)等現(xiàn)現(xiàn)代科技技成果，是是先進(jìn)制制造技術(shù)術(shù)的重要要組成部部分。與與傳統(tǒng)制制造方法法不同，快快速成型型從零件件的CAAD幾何何模型出出發(fā)，通通過軟件件分層離離散和數(shù)數(shù)控成型型系統(tǒng)，用用激光束束或其它它方法將將材料堆堆積而形形成實體體零件。由由于它把把復(fù)雜的的三維制制造轉(zhuǎn)化化為一系系列二維維制造的的疊加，因而可可以在不不用模具具和工具具的條件件下生成成幾乎任任何復(fù)雜雜的零部部件，極極大地提提高了生生產(chǎn)效率率和制造造柔性。 1.2快速速成型技技

12、術(shù)的優(yōu)優(yōu)點、原原理和工工藝1.2.11快速成成型技術(shù)術(shù)的優(yōu)點點 （1）快速速成型作作為一種種使設(shè)計計概念可可視化的的重要手手段，計計算機輔輔助設(shè)計計零件的的實物模模型可以以在很短短時間內(nèi)內(nèi)被加工工出來，從從而可以以很快對對加工能能力和設(shè)設(shè)計結(jié)果果進(jìn)行評評估。用用快速成成型與直直接數(shù)字字化制造造技術(shù)，可可使成本本下降為為數(shù)控加加工的11/3-1/55,周期期縮短為為1/55-1/110。（2）由于于快速成成型技術(shù)術(shù)是將復(fù)復(fù)雜的三三維型體體轉(zhuǎn)化為為兩維截截面來解解決，因因此，它它能制造造任意復(fù)復(fù)雜型體體的高精精度零件件，而無無須任何何工裝模模具。（3）快速速成型作作為一種種重要的的制造技技術(shù)，采采

13、用適當(dāng)當(dāng)?shù)牟牧狭希@種種原型可可以被用用在后續(xù)續(xù)生產(chǎn)操操作中以以獲得最最終產(chǎn)品品。 （4）快速速成型操操作可以以應(yīng)用于于模具制制造，可可以快速速、經(jīng)濟濟地獲得得模具。（5）產(chǎn)品品制造過過程幾乎乎與零件件的復(fù)雜雜性無關(guān)關(guān)，可實實現(xiàn)自由由制造,這是傳傳統(tǒng)制造造方法無無法比擬擬的。 1.2.22快速成成型的基基本原理理 基于材料累累加原理理的快速速成型操操作過程程實際上上是一層層一層地地離散制制造零件件。為了了形象化化這種操操作，可可以想象象一整條條面包的的結(jié)構(gòu)是是一片面面包落在在另一片片面包之之上一層層層累積積而成的的?？焖偎俪尚陀杏泻芏喾N種工藝方方法，但但所有的的快速成成型工藝藝方法都都是一層層

14、一層地地制造零零件，區(qū)區(qū)別是制制造每一一層的方方法和材材料不同同而已。 1.2.22.1三維維模型的的構(gòu)造 在三維CAAD設(shè)計計軟件(如Prro/EEUGGSooliddWorrksSollidEEdgee等)中中獲得描描述該零零件的CCAD文文件，如如圖2(a)中所示示的三維維零件。目目前一般般快速成成型支持持的文件件輸出格格式為55TL模模型，即即對實體體曲面近近似處理理，即所所謂面型型化(TTessselllatiion)處理，是是用平面面三角面面片近似似模型表表面。這這樣處理理的優(yōu)點點是大大大地簡化化了GAAD模型型的數(shù)據(jù)據(jù)格式，從從而便于于后續(xù)的的分層處處理。由由于它在在數(shù)據(jù)處處理上

15、較較簡單，而而且與CCAD系系統(tǒng)無關(guān)關(guān)，所以以很快發(fā)發(fā)展為快快速成型型制造領(lǐng)領(lǐng)域中CCAD系系統(tǒng)與快快速成型型機之間間數(shù)據(jù)交交換的準(zhǔn)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，每每個三角角面片用用4個數(shù)數(shù)據(jù)項表表示，即即3個頂頂點坐標(biāo)標(biāo)和法向向矢量，而而整個CCAD模模型就是是這樣一一組矢量量的集合合。 在三維CAAD設(shè)計計軟件對對C.AAD模型型進(jìn)行面面型化處處理時，一一般軟件件系統(tǒng)中中有輸出出精度控控制參數(shù)數(shù)，通過過控制該該參數(shù)，可可減小曲曲面近似似處理誤誤差。如如Proo/E軟軟件是通通過選定定弦高值值(ehh-chhordd heeighht)作作為逼近近的精度度參數(shù)，如如圖2為一球球體，給給定的兩兩種chh值所轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化的

16、情情況。對對于一個個模型，軟軟件中給給定一個個選取范范圍，一一般情況況下這個個范圍可可以滿足足工程要要求。但但是，如如果該值值選的太太小，要要犧牲處處理時間間及存貯貯空間，中中等復(fù)雜雜的零件件都要數(shù)數(shù)兆甚至至數(shù)十兆兆左右的的存貯空空間。并并且這種種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換過程程中無法法避免地地產(chǎn)生錯錯誤，如如某個三三角形的的頂點在在另一三三角形邊邊的中間間、三角角形不封封閉等問問題是實實踐中經(jīng)經(jīng)常遇到到的，這這給后續(xù)續(xù)數(shù)據(jù)處處理帶來來麻煩，需需要進(jìn)一一步檢查查修補。圖2 不同同ch值值時的效效果 (a) ch=0.005 (b) ch=0.221.2.22.2三維維模型的的離散處處理 通過專用的的分層程程序

17、將三三維實體體模型(一般為為5TLL模型)分層，分分層切片片是在選選定了制制作(堆堆積)方方向后，需需對CAAD模型型進(jìn)行一一維離散散，獲取取每一薄薄層片截截面輪廓廓及實體體信息。通通過一簇簇平行平平面沿制制作方向向與CAAD模型型相截，所所得到的的截面交交線就是是薄層的的輪廓信信息，而而實體信信息是通通過一些些判別準(zhǔn)準(zhǔn)則來獲獲取的。平平行平面面之間的的距離就就是分層層的厚度度，也就就是成型型時堆積積的單層層厚度。在在這一過過程中，由由于分層層，破壞壞了切片片方向CCAD模模型表面面的連續(xù)續(xù)性，不不可避免免地丟失失了模型型的一些些信息，導(dǎo)導(dǎo)致零件件尺寸及及形狀誤誤差的產(chǎn)產(chǎn)生。切切片層的的厚度直

18、直接影響響零件的的表面粗粗糙度和和整個零零件的型型面精度度，分層層切片后后所獲得得的每一一層信息息就是該該層片上上下輪廓廓信息及及實體信信息，而而輪廓信信息由于于是用平平面與CCAD模模型的SSTL文文件(面面型化后后的CAAD模型型)求交交獲得的的，所以以輪廓是是由求交交后的一一系列交交點順序序連成的的折線段段構(gòu)成，所所以，分分層后所所得到的的模型輪輪廓已經(jīng)經(jīng)是近似似的，而而層層之之間的輪輪廓信息息已經(jīng)丟丟失，層層厚大，丟丟失的信信息多，導(dǎo)導(dǎo)致在成成型過程程中產(chǎn)生生了型面面誤差。 1.2.33快速成成型的工工藝方法法 目前快速成成型主要要工藝方方法及其其分類見見圖3所示。圖3 目前前快速成成

19、型主要要工藝方方法及其其分類盡管各種快快速成型型技術(shù)的的一般步步驟都相相同，但但不同的的工藝過過程其生生產(chǎn)制品品的方法法則有所所不同，以以下列出出RP工工藝的主主要幾種種類型。1.2.33.1光光固化法法(Sttereeo llithhogrraphhy ) 光固化法是是目前應(yīng)應(yīng)用最為為廣泛的的一種快快速成型型制造工工藝，它它實際上上比熔積積法發(fā)展展的還早早。光固固化采用用的是將將液態(tài)光光敏樹脂脂固化(硬化)到特定定形狀的的原理。以以光敏樹樹脂為原原料，在在計算機機控制下下的紫外外激光按按預(yù)定零零件各分分層截面面的輪廓廓為軌跡跡對液態(tài)態(tài)樹脂逐逐點掃描描，使被被掃描區(qū)區(qū)的樹脂脂薄層產(chǎn)產(chǎn)生光聚聚合

20、反應(yīng)應(yīng)，從而而形成零零件的一一個薄層層截面。 成型開始時時工作臺臺在它的的最高位位置(深深度a)，此時時液面高高于工作作臺一個個層厚，零零件第一一層的截截面輪廓廓進(jìn)行掃掃描，使使掃描區(qū)區(qū)域的液液態(tài)光敏敏樹脂固固化，形形成零件件第一個個截面的的固化層層。然后后工作臺臺下降一一個層厚厚，使先先固化好好的樹脂脂表面再再敷上一一層新的的液態(tài)樹樹脂然后后重復(fù)掃掃描固化化，與此此同時新新固化的的一層牢牢固地粘粘接在前前一層上上，該過過程一直直重復(fù)操操作到達(dá)達(dá)到b高高度。此此時已經(jīng)經(jīng)產(chǎn)生了了一個有有固定壁壁厚的圓圓柱體環(huán)環(huán)形零件件。這時時可以注注意到工工作臺在在垂直方方向下降降了距離離ab。到到達(dá)b高高度后

21、，光光束在xx-y面面的移動動范圍加加大從而而在前面面成型的的零件部部分上生生成凸緣緣形狀，一一般此處處應(yīng)添加加類似于于FDMM的支撐撐。當(dāng)一一定厚度度的液體體被固化化后，該該過程重重復(fù)進(jìn)行行產(chǎn)生出出另一個個從高度度b到cc的圓柱柱環(huán)形截截面。但但周圍的的液態(tài)樹樹脂仍然然是可流流動的，因因為它并并沒有在在紫外線線光束范范圍內(nèi)。零零件就這這樣由下下及上一一層層產(chǎn)產(chǎn)生。而而沒有用用到的那那部分液液態(tài)樹脂脂可以在在制造別別的零件件或成型型時被再再次利用用。可以以注意到到光固化化成型也也像FDDM成型型法一樣樣需要一一個微弱弱的支撐撐材料，在在光固化化成型法法中，這這種支撐撐采用的的是網(wǎng)狀狀結(jié)構(gòu)。零零

22、件制造造結(jié)束后后從工作作臺上取取下，去去掉支撐撐結(jié)構(gòu)，即即可獲得得三維零零件。 光固化成型型所能達(dá)達(dá)到的最最小公差差取決于于激光的的聚焦程程度，通通常是00.01125mmm(OO.OOOO5iin)。傾傾斜的表表面也可可以有很很好的表表面質(zhì)量量。光固固化法是是第一個個投人商商業(yè)應(yīng)用用的RFF(快速速成型)技術(shù)。目目前全球球銷售的的SL(光固化化成型)設(shè)備約約占RPP設(shè)備總總數(shù)的770%左左右。SSL(光光固化成成型)工工藝優(yōu)點點是精度度較高，一一般尺寸寸精度控控制在110. 1 mmm;表表面質(zhì)量量好，原原材料的的利用率率接近1100%，能制制造形狀狀特別復(fù)復(fù)雜、特特別精細(xì)細(xì)的零件件，設(shè)備備

23、的市場場占有率率很高。缺缺點是需需要設(shè)計計支撐，可可以選擇擇的材料料種類有有限，容容易發(fā)生生翹曲變變形，材材料價格格較貴。該該工藝適適合成型型制造比比較復(fù)雜雜的中小小件。 圖4 SLL工藝圖圖 1.2.33.2激激光選區(qū)區(qū)燒結(jié)(Sellecttivee Laaserr Siinerringg)激光選區(qū)燒燒結(jié)(SSeleectiive Lasser Sinnterringg，簡稱稱SLSS)是一一種將非非金屬(或普通通金屬)粉末有有選擇地地?zé)Y(jié)成成單獨物物體的工工藝。該該法采用用CO22激光器器作為能能源，目目前使用用的在加加工室的的底部裝裝備了兩兩個圓筒筒： 1)一個是是粉末補補給筒，它它內(nèi)部

24、的的活塞被被逐漸地地提升通通過一個個滾動機機構(gòu)給零零件造型型筒供給給粉末; 2)另一個個是零件件造形筒筒，它內(nèi)內(nèi)部的活活塞(工工作臺)被逐漸漸地降低低到熔結(jié)結(jié)部分形形成的地地方。首先在工作作臺上均均勻鋪上上一層很很薄(ll002000m)的粉末末，激光光束在計計算機控控制下按按照零件件分層輪輪廓有選選擇性地地進(jìn)行燒燒結(jié)，從從而使粉粉末固化化成截面面形狀，一一層完成成后工作作臺下降降一個層層厚，滾滾動鋪粉粉機構(gòu)在在已燒結(jié)結(jié)的表面面再鋪上上一層粉粉末進(jìn)行行下一層層燒結(jié)。未未燒結(jié)的的粉末仍仍然是松松散的保保留在原原來的位位置，支支撐著被被燒結(jié)的的部分，它它輔助限限制變形形，無需需設(shè)計專專門的支支撐結(jié)

25、構(gòu)構(gòu)。這個個過程重重復(fù)進(jìn)行行直到制制造出整整個三維維模型。全全部燒結(jié)結(jié)完后去去掉多余余的粉末末，再進(jìn)進(jìn)行打磨磨、烘干干等處理理后便獲獲得需要要的零件件。目前前，成熟熟的工藝藝材料為為蠟粉及及塑料粉粉，用金金屬粉或或陶瓷粉粉進(jìn)行直直接燒結(jié)結(jié)的工藝藝正在實實驗研究究階段。它它可以直直接制造造工程材材料的零零件，具具有誘人人的前景景。 SLS工藝藝的優(yōu)點點是原型型件的機機械性能能好，強強度高;無須設(shè)設(shè)計和構(gòu)構(gòu)建支撐撐;可選選用的材材料種類類多;原原材料的的利用率率接近1100% ,缺缺點是原原型表面面粗糙;原型件件疏松多多孔，需需要進(jìn)行行后處理理;能量量消耗高高;加工工前需要要對材料料預(yù)熱22h，成

26、成型后需需要5lOhh的冷卻卻，生產(chǎn)產(chǎn)效率低低;成型型過程需需要不斷斷充氮氣氣，以確確保燒結(jié)結(jié)過程的的安全性性，成本本較高;成型過過程產(chǎn)生生有毒氣氣體，對對環(huán)境有有一定的的污染。SSLS工工藝特別別適合制制作功能能測試零零件。由由于它可可以采用用各種不不同成分分的金屬屬粉末進(jìn)進(jìn)行燒結(jié)結(jié)，進(jìn)行行滲銅等等后處理理，因而而其制造造的原型型件可具具有與金金屬零件件相近的的機械性性能，故故可用于于直接制制造金屬屬模具。由由于，該該工藝能能夠直接接燒結(jié)蠟蠟粉，與與熔模鑄鑄造工藝藝相接特特別適合合進(jìn)行小小批量比比較復(fù)雜雜的中小小零件的的生產(chǎn)。 圖5 SLLS工藝藝圖1.2.33.3三三維打印印(3DD Pr

27、rinttingg) 1989年年，美國國麻省理理工學(xué)院院的Emmanuuel M. Sacchs和和Johhn SS. HHagggertty等申申請了三三維印刷刷技術(shù)的的專利，這這也成為為日后該該領(lǐng)域的的核心專專利之一一。此后后，這兩兩位研究究人員又又多次對對該技術(shù)術(shù)進(jìn)行修修改和完完善，形形成了今今天的三三維印刷刷快速成成型（33DP）工工藝。圖圖6為3DDP工藝藝的原理理簡圖。 3DP工藝藝與選擇擇性激光光燒結(jié)工工藝（SSLS）有有很多相相似之處處：都是是將粉末末材料選選擇性地地黏結(jié)成成為一個個整體。但但最大的的不同在在于3DDP無需需將粉末末材料熔熔融，而而是通過過噴咀噴噴出的黏黏合劑

28、使使其黏合合在一起起。其工藝過程程通常是是：上一一層粘結(jié)結(jié)完畢后后，成型型缸（圖圖中144）下降降一個距距離（等等于層厚厚），供供粉缸（圖圖中188）上升升一段高高度，推推出若干干粉末，并并被鋪粉粉輥推到到成型缸缸，鋪平平并被壓壓實。噴噴頭（圖圖中155）在計計算機控控制下，按按下一個個建造截截面的成成型數(shù)據(jù)據(jù)有選擇擇地噴射射粘結(jié)劑劑建造層層面。鋪鋪粉輥（圖圖中133）鋪粉粉時多余余的粉末末被粉末末收集裝裝置（圖圖中未標(biāo)標(biāo)出）收收集。圖6 3DDP工藝藝原理簡簡圖如此周而復(fù)復(fù)始地送送粉、鋪鋪粉和噴噴射黏結(jié)結(jié)劑，最最終完成成一個三三維粉體體的黏結(jié)結(jié)，從而而生產(chǎn)制制品。三維噴噴涂粘接接特點:適合成

29、成型小件件；工件件的表面面不夠光光潔，需需要對整整個截面面進(jìn)行掃掃描粘接接，成型型時間較較長；采采用多個個噴頭。 1.2.33.4熔積成成型法(Fussed Depposiitioon MModeelinng) 如圖7所示示，在熔熔積成型型法( FDMM)的過過程中，龍龍門架式式的機械械控制噴噴頭可以以在工作作臺的兩兩個主要要方向移移動，工工作臺可可以根據(jù)據(jù)需要向向上或向向下移動動。熱塑塑性塑料料或蠟制制的熔絲絲從加熱熱小口處處擠出。最最初的一一層是按按照預(yù)定定的軌跡跡以固定定的速率率將熔絲絲擠出在在泡沫塑塑料基體體上形成成的。當(dāng)當(dāng)?shù)谝粚訉油瓿珊蠛螅ぷ髯髋_下降降一個層層厚并開開始迭加加制造一

30、一層。FFDM工工藝的關(guān)關(guān)鍵是保保持半流流動成型型材料剛剛好在熔熔點之上上，通常?？刂圃谠诒热埸c點高1左右。圖5 FFDM工工藝1，熱塑性性塑料或或蠟制熔熔絲；22，可在在x-yy平面移移動的FFDM噴噴頭；33，塑料料模型；4，不不固定基基座；55，提供供熔絲FDM制作作復(fù)雜的的零件時時，必須須添加工工藝支撐撐。如圖圖7(a)的高度度，下一一層熔絲絲將鋪在在沒有材材料支撐撐的空間間。解決決的方法法是獨立立于模型型材料單單獨擠出出一個支支撐材料料，支撐撐材料可可以用低低密度的的熔絲，比比模型材材料強度度低，在在零件加加工完成成后可以以將它拆拆除。 在FDA44機器中中層的厚厚度由擠擠出絲的的直

31、徑?jīng)Q決定，通通常是從從0.5mm到到0. 25mmm(從從0. 02iin到00. 001 iin)這這個值代代表了在在垂直方方向所能能達(dá)到的的最好的的公差范范圍。在在x-yy平面，只只要熔絲絲能夠擠擠出到特特征上，尺尺寸的精精確度可可以達(dá)到到0. 0255mm(0.0001iin)。 FDM的優(yōu)優(yōu)點是材材料的利利用率高高，材料料的成本本低，可可選用的的材料種種類多，工工藝干凈凈、簡單單、易于于操作且且對環(huán)境境的影響響小。缺缺點是精精度低，結(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)雜雜的零件件不易制制造，表表面質(zhì)量量差，成成型效率率低，不不適合制制造大型型零件。該該工藝適適合于產(chǎn)產(chǎn)品的概概念建模模以及它它的形狀狀和功能能測試，

32、中中等復(fù)雜雜程度的的中小成成型，由由于甲基基丙烯酸酸ABSS材料具具有較好好的化學(xué)學(xué)穩(wěn)定型型，可采采用伽馬馬射線消消毒，特特別適于于醫(yī)用。圖7 快速速成型支支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)圖 (a)有有一個突突出截面面需要支支撐材料料的零件件；(bb)在快快速成型型機器中中常用的的支撐結(jié)結(jié)構(gòu)1.2.33.5 數(shù)控加加工法（ComputerNumericalControl）CNC(CCompputeerNNumeericcalConntrool)是是綜合計計算機輔輔助設(shè)計計（CAAD）、計計算機輔輔助制造造（CAAM）、計計算機數(shù)數(shù)字控制制(CNNC)等等先進(jìn)技技術(shù)，把把計算機機上構(gòu)成成的三維維數(shù)據(jù)模模型，由由整塊材

33、材料切削削挖掘而而成。工工件經(jīng)一一次裝夾夾后，數(shù)數(shù)字控制制系統(tǒng)能能控制機機床按不不同工序序，自動動選擇和和更換刀刀具，自自動改變變機床主主軸轉(zhuǎn)速速、進(jìn)給給量和刀刀具相對對工件的的運動軌軌跡及其其他輔助助機能，依依次完成成工件幾幾個面上上多工序序的加工工，整個個加工過過程由程程序自動動控制，不不受操作作者人為為因素的的影響。CNC加工工法不同同于上述述四種RRP工藝藝方法，它它是“減法式式”數(shù)字加加工，是是現(xiàn)代數(shù)數(shù)字化制制造工廠廠廣泛應(yīng)應(yīng)用的機機械加工工方式，快快速成型型服務(wù)提提供商往往往會以以CNCC加工作作為快速速成型模模型的補補充加工工工藝，CCNC加加工具有有速度快快、成本本低、加工精精

34、度高、加工尺尺寸大、材料選選擇范圍圍廣的特特點，可可以保證證手板模模型的材材料和批批量生產(chǎn)產(chǎn)零件材材料的一一致性，表表面質(zhì)量量和力學(xué)學(xué)性能可可以達(dá)到到很高的的水平。圖8 數(shù)控控機床1.2.33.6 主流快快速成型型工藝（含含CNCC）比較較表1 主流流快速成成型工藝藝的比較較SL激光光固化化SLS激光粉末燒燒結(jié)3DP三維打印FDM熔融沉積CNC數(shù)控機床成形速度較快較慢較慢較慢快成形精度較高較低較低較低較高制造成本較高較低低較低較低復(fù)雜程度中等復(fù)雜中等中等中等、復(fù)雜雜（并聯(lián)聯(lián)多軸）零件大小中小件中小件中小件中小件中大件常用材料熱固性光敏敏樹脂石蠟、塑料料、金屬屬、陶瓷瓷粉末等等ABC塑料料，其中

35、中還混合合了鋁和和玻璃石蠟、尼龍龍、ABBS、低低熔點金金屬等ABS，PPOM（賽賽鋼），亞亞克力，尼龍，PC，PP，電木。金屬材料：鋁合金、鎂合金，鋅合金，銅等1.2.33.6 其他他快速成成型工藝藝EBM：EElecctroon BBeamm Meeltiing，電電子束熔熔煉EBBM系統(tǒng)統(tǒng)，專門門用于醫(yī)醫(yī)用植體體制造的的電子束束熔煉系系統(tǒng)，直直接從CCAD到到成品制制造完成成的全自自動化系系統(tǒng).SLM：SSeleectiive Lasser Melltinng，選選擇性 HYPERLINK o 激光 t _blank o 激光 激激光熔化化，金屬屬粉末的的快速成成型技術(shù)術(shù)，用它它能直接接

36、成型出出接近完完全致密密度的金金屬零件件。SLLM技術(shù)術(shù)克服了了選擇性性激光燒燒結(jié)（SSLS）技技術(shù)制造造金屬零零件工藝藝過程復(fù)復(fù)雜的困困擾。RIM：RReacctioon IInjeectiion Molldinng，低低壓灌注注，又名名低壓反反應(yīng)注射射成型。VCM：ssiliiconne mmoldd，真空空澆注硅硅膠模，亦亦稱作為為矽膠模模。MC： MMetaal ccoattingg，金屬屬鑄模。1.3 快快速成型型技術(shù)的的發(fā)展1.3.11 快速成成型技術(shù)術(shù)的發(fā)展展歷史快速成型技技術(shù)誕生生于200世紀(jì)880年代代后期，是是基于材材料堆積積法的一一種高新新制造技技術(shù)，被被認(rèn)為是是近200

37、年來制制造領(lǐng)域域的一個個重大成成果。國國內(nèi)外的的主流快快速成型型技術(shù)的的發(fā)展沿沿革如表表2、33所示。表2 全球球主流快快速成型型技術(shù)的的發(fā)展沿沿革名稱簡稱發(fā)展時期發(fā)起公司立體光固成成型SL1986-19888由美國3DD Syysteem公司司19888年開開發(fā)商業(yè)業(yè)化。選擇性激光光燒結(jié)SLS1987-19992由美國DTTM公司司19992年開開發(fā)商業(yè)業(yè)化，已已經(jīng)被33D SSysttem公公司收購購。熔絲沉積造造型FDM1988-19991由美國 SS. SScottt CCrummp公司司19990年開發(fā)出出來。 HYPERLINK l cite_note-0#cite_note-0

38、三維噴繪打打印3DP1985-19997由美國Sooliggen公公司19989年年開發(fā)出出來。目前的的知名公公司是美美國的ZZ Coorpoorattionn以及以以色列的的Objjet公公司。 表3 國內(nèi)內(nèi)主要快快速成型型系統(tǒng)的的科研機機構(gòu)學(xué)校研究方向知名教授商業(yè)化清華大學(xué)LOM、SSLA設(shè)設(shè)備顏永年教授授北京殷華華中科技大大學(xué)SLS、MMC設(shè)備備史玉升教授授濱湖機電西安交通大大學(xué)SL設(shè)備及及材料盧秉恒教授授西安恒通北京航空航航天大學(xué)學(xué)SLS設(shè)備備王華明教授授中航重機激激光華南理工大大學(xué)SL材料北京隆源南京航空航航天大學(xué)學(xué)SLS工藝藝上海交通大大學(xué)RMC1.3.22 快速成成型技術(shù)術(shù)的發(fā)展

39、展方向 快速成型制制造是一一種以材材料累加加為原理理的制造造方法，可可以制造造任意復(fù)復(fù)雜的三三維結(jié)構(gòu)構(gòu)。快速速成型發(fā)發(fā)展目前前最大的的難題是是材料的的物理與與化學(xué)性性能制約約了工藝藝實現(xiàn)。例例如，在在成形材材料上，目目前主要要是有機機高分子子材料；金屬材材料直接接成形是是近十多多年的研研究熱點點，難點點在于如如何提高高精度。在在成形材材料上，發(fā)發(fā)展方向向是研究究陶瓷材材料和復(fù)復(fù)合材料料的快速速成型制制造。在在制造裝裝備的發(fā)發(fā)展上，三三維打印印機是國國外近年年來的發(fā)發(fā)展熱點點，將其作作為計算算機一個個外設(shè)在在應(yīng)用?？焖俪尚图夹g(shù)在工業(yè)造型、產(chǎn)品創(chuàng)意、工藝美術(shù)等方面有著廣泛的應(yīng)用前景和巨大的商業(yè)價值

40、?？焖俪尚图技夹g(shù)的研研究熱點點和發(fā)展展方向分分3個方方面：（1） 快快速成型型制造技技術(shù)本身身的發(fā)展展。例如如三維打打印技術(shù)術(shù)，使快快速成型型走向信信息市場場；金屬屬直接成成形技術(shù)術(shù)使結(jié)構(gòu)構(gòu)功能零零件可直直接制造造。進(jìn)一一步的發(fā)發(fā)展是陶陶瓷零件件的快速速成型技技術(shù)和復(fù)復(fù)合材料料的快速速成型。（2） 快快速成型型應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域的拓拓展。例例如快速速成型在在汽車制制造領(lǐng)域域的應(yīng)用用為新產(chǎn)產(chǎn)品的開開發(fā)提供供了快捷捷的支持持技術(shù)?？焖俪尚驮谏锛袤w與組織工程上的應(yīng)用，為人工定制假體制造、三維組織支架制造提供了有效的技術(shù)手段。進(jìn)一步是向創(chuàng)意設(shè)計、航空航天制造和功能結(jié)構(gòu)器件領(lǐng)域發(fā)展。（3） 快快速成型型學(xué)術(shù)思

41、思想的發(fā)發(fā)展?？炜焖俪尚托蛷倪^去去的外形形制造向向材料組組織與外外形結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計制制造一體體化方向向發(fā)展。力力圖實現(xiàn)現(xiàn)從微觀觀組織到到宏觀結(jié)結(jié)構(gòu)的可可控制造造。例如如在制造造復(fù)合材材料時，能能否將復(fù)復(fù)合材料料組織設(shè)設(shè)計制造造與外形形結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計制造造同步完完成。這這樣從更更廣泛的的意義上上實現(xiàn)結(jié)結(jié)構(gòu)體的的“設(shè)計計材料料制造造”一體體化。而針對我國國的具體體國情，快快速成型型技術(shù)今今后的主主要發(fā)展展方向有有:1)成型工工藝、成成型設(shè)備備和成型型材料的的研發(fā)與與改進(jìn);2)直接快快速成型型的金屬屬模具制制造技術(shù)術(shù);3)基于因因特網(wǎng)的的分散化化快速原原型、快快速模具具的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)制造技技術(shù)研究究;4)與生物物

42、技術(shù)相相結(jié)合;5)進(jìn)一步步完善軟軟件的功功能。 2 快速速成型技技術(shù)行業(yè)業(yè)及產(chǎn)業(yè)業(yè)2.1 快快速成型型技術(shù)的的行業(yè)應(yīng)應(yīng)用現(xiàn)狀狀快速成型技技術(shù)問世世以來，經(jīng)過二十多年的發(fā)展，該技術(shù)在各個環(huán)節(jié)都取得了長足進(jìn)步，已實現(xiàn)了相當(dāng)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(yīng)。該技術(shù)通過與數(shù)控加工、鑄造、金屬冷噴涂、硅膠模等制造手段結(jié)合，已成為現(xiàn)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、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，對改善制造業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計和制造水平起到了巨大作用，在工程和教學(xué)研究等應(yīng)用領(lǐng)域也占有了獨特地位。目前，快速速成型技技術(shù)的市市場應(yīng)用用份額如如圖9所示

43、，汽汽車及零零配件領(lǐng)領(lǐng)域占據(jù)據(jù)37%的市場場，消費費品領(lǐng)域域占據(jù)118.22%，航航空航天天和國防防軍工有有近144%，商商業(yè)機器器領(lǐng)域有有11.2%，醫(yī)醫(yī)療領(lǐng)域域有8.8%，科科研占88.6%。2.1.11醫(yī)學(xué)應(yīng)應(yīng)用快速成型技技術(shù)獨特特的制造造方法和和個人定定制等特特性，使使其在醫(yī)醫(yī)學(xué)上找找到用武武之地，比比如牙齒齒、骨骼骼、醫(yī)學(xué)學(xué)器械和和植入管管的定制制等。另另外，快快速成型型技術(shù)在在牙科正正畸、助助聽器方方面也應(yīng)應(yīng)用頗廣廣。2.1.22 制造領(lǐng)領(lǐng)域快速成型技技術(shù)在制制造領(lǐng)域域的應(yīng)用用在其總總體應(yīng)用用中占比比最大，高高達(dá)677%（見見圖9）這顯示示出RPP技術(shù)在在生產(chǎn)制制造業(yè)中中的獨特特優(yōu)

44、勢，也也體現(xiàn)了了生產(chǎn)制制造對新新技術(shù)、新新工藝的的需求。嚴(yán)嚴(yán)格來說說，目前前RP技技術(shù)應(yīng)用用在制造造領(lǐng)域中中的方式式并不是是前文所所定義的的快速制制造（RRM），即即并不是是利用RRP設(shè)備備直接制制造出無無需再加加工便可可使用的的制品。通通常應(yīng)用用在產(chǎn)品品試制和和試驗階階段，比比如功能能檢測和和裝配檢檢測等。同時，也有有利用RRP技術(shù)術(shù)直接制制造的大大量例子子。比如如，波音音公司建建立了一一整套“定定制生產(chǎn)產(chǎn)（Prroduuctiion On Demmandd-POOD）”生生產(chǎn)流程程，可以以在很短短時間內(nèi)內(nèi)制造傳傳統(tǒng)加工工方法很很難加工工的航空空航天工工業(yè)中的的導(dǎo)風(fēng)管管道。此此外，在在間接制

45、制造（比比如制造造注射模模具等）方方面也有有廣泛應(yīng)應(yīng)用。圖9 快速速成型市市場的行行業(yè)應(yīng)用用份額（維維基百科科最新資資料）2.2 快快速成型型技術(shù)的的行業(yè)市市場主體體分析如圖10所所示，快快速成型型技術(shù)體體系涉及及到三維維數(shù)字化化技術(shù)、三三維模型型設(shè)計技技術(shù)、快快速成型型軟件及及成套設(shè)設(shè)備、成成型材料料等，因因此按照照快速成成型技術(shù)術(shù)按產(chǎn)業(yè)業(yè)鏈的分分布及技技術(shù)的主主流應(yīng)用用領(lǐng)域，主要存存在以下下市場主主體形態(tài)態(tài)（參考考美國UUtahh州立大大學(xué)歸納納辦法）：1、Rappid Prootottypiing Sysstems（快快速成型型系統(tǒng)的的研發(fā)、生生產(chǎn)機構(gòu)構(gòu)）2、Dirrectt Maanu

46、ffactturiing Sysstemms（快快速制造造系統(tǒng)的的研發(fā)、生生產(chǎn)機構(gòu)構(gòu)）3、Opeen SSourrce Sysstemms（開開源快速速成型系系統(tǒng)的研研發(fā)機構(gòu)構(gòu)，主要要面向快快速成型型系統(tǒng)制制造者提提供開源源的軟件件系統(tǒng)）4、CONNCEPPT MMODEELINNG SSYSTTEMSS（主要生生產(chǎn)三維維打印機機方面的的研發(fā)、生生產(chǎn)機構(gòu)構(gòu)）5、SOFFTWAARE FORR THHE RRAPIID PPROTTOTYYPINNG MMARKKET（快快速成型型市場應(yīng)應(yīng)用的商商業(yè)軟件件開發(fā)機機構(gòu)）6、COMMMERRCIAAL SSERVVICEE PRROVIIDERRS

47、（快快速成型型商業(yè)服服務(wù)提供供者）（1）Coonceept Moddeleers（制作概念模型的機構(gòu)，主要面向產(chǎn)品設(shè)計階段的產(chǎn)品樣件模型制作、模具原型制作、小批量個性化概念模型制作等）（2）Biiomeediccal usees oof RRapiid PProttotyypinng（從從事快速速原型或或者快速速制造的的機構(gòu)，主主要面向向生物醫(yī)醫(yī)學(xué)方面面的快速速成型用用戶）（3）Arrt vvia Rappid Prootottypiing（從事快速原型或者快速制造的機構(gòu)，主要面向藝術(shù)品設(shè)計快速成型或小批量的快速制造）7、Equuipmment RReseelleers（主要從事快速成型系統(tǒng)的

48、經(jīng)銷商）8、Acaademmia andd Reeseaarchh（主要從從事快速速成型技技術(shù)研究究的機構(gòu)）圖10 快快速成型型的技術(shù)術(shù)體系2.3 快快速成型型技術(shù)的的產(chǎn)業(yè)發(fā)展展現(xiàn)狀及及趨勢2.3.11 快速速成型技技術(shù)產(chǎn)業(yè)業(yè)發(fā)展?fàn)顮顩r2.3.11.1 快速成成型設(shè)備備發(fā)展?fàn)顮顩r從全球角度度來看，快快速成型型市場每每一年至至少是225%的的增長率率，市場場規(guī)模有有幾十億億美金。羅拉多州柯柯林斯堡堡一家研研究公司司沃勒斯斯合伙公公司（WWohllerss Asssocciattes）的的負(fù)責(zé)人人、即時時模型專專家特里里沃勒勒斯（TTerrry Wohhlerrs）于于20009年55月188日到

49、220日在在加州公公布了一一項長達(dá)達(dá)2500篇幅的的研究報報告，報報告研究究了全球球RP行行業(yè)最新新的發(fā)展展趨勢。該該項技術(shù)術(shù)所生產(chǎn)產(chǎn)的所有有產(chǎn)品和和服務(wù)得得來的收收入復(fù)合合年均增增長率是是26.4。該該復(fù)合年年增長率率在過去去三年里里放緩至至3.33?？焖俪尚褪惺袌鲋?，美美國和歐歐洲占據(jù)據(jù)了700%多的的裝機量量，中國國占7%。全球球快速成成型設(shè)備備銷售在在20007年達(dá)達(dá)到4 9300臺，快速成成型的產(chǎn)產(chǎn)品銷售售和服務(wù)務(wù)，在220066年的收收入總額額為9.8377億美元元，到220077年，增增長了116%，達(dá)達(dá)到了111.441億美美元，這這也是快快速成型型技術(shù)第第一次年年總收入入超過

50、110億美美元。在在20005年和和20006年，增增長率分分別為114.66%和221.77%。111.441億美美元的總總銷售額額是從快快速成型型市場的的初級收收入中匯匯總得到到的。該該市場包包括全世世界范圍圍內(nèi)所有有涉及快快速成型型制造技技術(shù)的產(chǎn)產(chǎn)品和服服務(wù)。產(chǎn)產(chǎn)品包括括快速成成型設(shè)備備、設(shè)備備升級、原原料和修修理零件件、第三三方的軟軟件和激激光器。服服務(wù)包括括服務(wù)商商的原型型制作、系系統(tǒng)維護(hù)護(hù)、培訓(xùn)訓(xùn)、研究究會、會會議、展展覽會、廣廣告、出出版、合合同研究究和咨詢詢。2007年年相關(guān)機機構(gòu)在新新型快速速成型系系統(tǒng)和新新材料的的研發(fā)上上投入66.1005億美美元。這這較20006年年投入

51、55.3222億美美元增長長了144.7%。設(shè)備備和材料料的研發(fā)發(fā)費在220066年、220055年和220044年分別別增長220%、110%和和48.3%。設(shè)設(shè)備銷售售和升級級占到了了3.8896億億美元，比比20006年增增長了113.77%。2007年年快速成成型制造造設(shè)備的的平均銷銷售價格格是7990400美元?？焖俪尚椭圃旆?wù)收入由2006年的4.515億美元，增長到2007年的5.306億美元，增長了17.5%。服務(wù)收入在2006年、2005年和2004年分別增長了23.7%，20.9%和17.%。2007年是連續(xù)增長的第5年，產(chǎn)品銷售收入超過了服務(wù)收入。2.3.11.2 服服務(wù)

52、與材材料銷售售狀況產(chǎn)品服務(wù)創(chuàng)創(chuàng)造的收收入是可可觀的，在在全球范范圍內(nèi)有有不計其其數(shù)的設(shè)設(shè)計和制制造組織織正在加加入服務(wù)務(wù)業(yè)。有有一個叫叫Graaco Chiildrrens PProdductts的公公司，每每年制造造7 000010 0000個零件件，所有有零件的的制造是是由4個個快速成成型系統(tǒng)統(tǒng)和一個個工人完完成。另另一個叫叫Rocckweell Colllinns的公公司，僅僅用一個個快速成成型制造造系統(tǒng)和和一個工工人，在在4個月月內(nèi)制造造了6 0000個零件件。還有有一個玩玩具制造造商，僅僅用幾個個快速成成型制造造系統(tǒng)和和兩名工工人，每每年制造造12 0000個模型型，并且且提供每每天

53、244 h的的送貨服服務(wù)。以以上的例例子表明明，快速速成型制制造技術(shù)術(shù)對經(jīng)濟濟的影響響是巨大大的。如如果統(tǒng)計計成千上上萬公司司從這項項技術(shù)中中的獲利利，那么么這個影影響將會會是成百百上千億億美元。預(yù)計快速制制造業(yè)的的銷售額額在未來來的幾年年里將得得到大幅幅度增長長。預(yù)計計到20012年年，全世世界快速速成型制制造的產(chǎn)產(chǎn)品和服服務(wù)的銷銷售額將將會翻一一番，達(dá)達(dá)到2330億美美元。WWohllerss Asssocciattes相相信20015年年全年的的產(chǎn)值會會達(dá)到3350億億美元。2007年年全球所所有快速速成型系系統(tǒng)在材材料上的的支出約約為20090萬萬美元。這這一數(shù)字字比20006年年的1

54、88 9550萬增增長了116.66%。這這一估值值包括樹樹脂、粉粉、絲、片片狀材料料以及其其他被用用于快速速成型系系統(tǒng)的材材料。220077年大約約有1 0266萬美元元被用在在光敏樹樹脂上，比比20006年的的8966萬美元元增長了了14.4%。光光敏樹脂脂占到了了全部材材料銷量量的466.4%，其中中大部分分的光敏敏樹脂的的銷售額額來自于于3D Sysstemm，DSSM SSomoos，HHunttsmaan, Objjet Geoomettriees, Envvisiionttec以以及一些些日本樹樹脂制造造商。2007年年全球范范圍內(nèi)服服務(wù)商通通過銷售售快速成成型生產(chǎn)產(chǎn)的零件件和模

55、型型創(chuàng)造了了大約44 0770萬美美元的收收入（其其中僅包包含由快快速成型型制造的的零件所所帶來的的收入，不不包括模模具、由由模具制制造的零零件、鑄鑄件、手手工模型型加工技技術(shù)、CCNC機機器加工工件、CCAD/CAMM/CAAE以及及其他服服務(wù)所帶帶來的收收入），比2006年的3 306萬美元增長了23.1%。這些公司在過去4年的銷量增長表現(xiàn)出有限的上升趨勢，近4年的增長率分別為2006年24.7%，2005年24.1%，2004年13%，下滑后2003年的2.5%。2.3.22全球市場場第一梯隊：美國、德德國等；第二梯梯隊：以以色列、瑞瑞典、英英國等。近幾年，發(fā)發(fā)達(dá)國家家地區(qū)的的快速成成型

56、市場場整體的的增長趨趨勢還是是很明顯顯的，主主要的原原因是現(xiàn)現(xiàn)在制造造業(yè)競爭爭越來越越激烈，所所以對產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計計的各方方面要求求都比以以往提高高很多。在在以前，同同樣一個個產(chǎn)品在在市場上上的選擇擇并不多多，但是是現(xiàn)在有有太多的的選擇，特特別是消消費類電電子產(chǎn)品品。例如如手機，現(xiàn)現(xiàn)在的手手機數(shù)量量比5年年以前有有了大幅幅度的增增加。客客戶的選選擇也越越來越挑挑剔，市市場的競競爭程度度也越來來越激烈烈。對于于生產(chǎn)廠廠商來講講，他們們要提供供更多的的新產(chǎn)品品來提高高自己的的競爭力力，來維維護(hù)在市市場上的的實力。對對產(chǎn)品設(shè)設(shè)計、創(chuàng)創(chuàng)新的要要求就必必須要比比以前提提高很多多，從成成本上來來講，產(chǎn)產(chǎn)品開發(fā)

57、發(fā)的工具具，包括括軟件、硬硬件都會會相應(yīng)的的增多。表4 全球球快速成成型市場場主體分分布（參參考美國國Uatth州立立大學(xué)220077年公開開數(shù)據(jù)）快速成型系系統(tǒng)直接制造系系統(tǒng)開源系統(tǒng)概念成型系系統(tǒng)科研單位美國5，以3DD Syysteems, Innc.為為代表41，紐約康康奈爾大大學(xué)Faabhhomee316德國2，以Ennvissionn Teechnnoloogiees GGmbHH為代表表3，EOSS Gmmbh of Munnichh為代表表12日本5，以Soony Mannufaactuurinng SSysttemss Coorpoorattionn off Saaitaama

58、為為代表以色列1，Objjet Geoomettriees LLtd. off Reehovvot1瑞典2，以Arrcamm ABB off Moolnddal為為代表丹麥12英國1，巴恩大大學(xué)的rreprrap11中國1342.3.33亞太市市場快速成型技技術(shù)在發(fā)發(fā)達(dá)國家家的應(yīng)用用已經(jīng)十十分普及及，在發(fā)發(fā)展中國國家，包包括中國國、大部部分亞洲洲地區(qū)目目前處于于穩(wěn)步增增長的過過程之中中。形成成這種現(xiàn)現(xiàn)象主要要有這樣樣幾方面面原因：第一，在亞亞洲人工工成本較較低；第二，在亞亞洲有很很多價格格低廉的的數(shù)控機機床、CCNC；由于這兩方方面原因因，企業(yè)業(yè)通過對對技工進(jìn)進(jìn)行一定定的培訓(xùn)訓(xùn)，就可可以利用用

59、相對低低廉的模模型加工工成本，替替代相當(dāng)當(dāng)一部分分測試和和設(shè)計過過程中的的樣品模模型，使使快速成成型技術(shù)術(shù)的應(yīng)用用受到一一定影響響。從另一個角角度來講講，很多多企業(yè)產(chǎn)產(chǎn)品研發(fā)發(fā)設(shè)計的的重心還還在歐美美、日本本等發(fā)達(dá)達(dá)地區(qū)，中中國的原原創(chuàng)設(shè)計計也比較較少。當(dāng)當(dāng)然，這這些現(xiàn)象象已經(jīng)逐逐步改變變，隨著著中國自自主創(chuàng)新新企業(yè)的的增多，中中國在制制造業(yè)的的競爭力力已逐步步凸現(xiàn)。同同時，越越來越多多的大型型企業(yè)也也傾向于于把他們們的研發(fā)發(fā)中心慢慢慢的搬搬到中國國。例如如ABBB、西門門子、波波音、摩摩托羅拉拉等這些些大廠商商的研發(fā)發(fā)中心以以前都是是在本土土，現(xiàn)在在逐步想想中國轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移，從從而使中中國對于于快

60、速成成型技術(shù)術(shù)的需求求也在逐逐步增長長。相對對與全球球增長率率，雖然然中國的的增長要要快一些些，但還還顯得不不夠。亞太地區(qū)中中日本、以以色列為為第一梯梯隊；澳澳大利亞亞、印度度、中國國為第二二梯隊。以下是是參考美美國Uaath州州立大學(xué)學(xué)20007年公公開數(shù)據(jù)據(jù)做的亞亞太RPP技術(shù)相相關(guān)機構(gòu)構(gòu)代表名名錄：Japann（日本，研研發(fā)快速速成型系系統(tǒng)，提提供快速速成型服服務(wù)）Solidd Crreattionn Sttereeoliithoograaphyy syysteems by Sonny MManuufaccturringg Syysteems Corrporratiion of Saii