逆向工程與快速成型技術(shù)應(yīng)用 第3版 課件 陳雪芳 項(xiàng)目三 三維數(shù)模重構(gòu)；項(xiàng)目四 快速成型技術(shù)認(rèn)知

項(xiàng)目三數(shù)據(jù)處理及數(shù)模重構(gòu)能力目標(biāo)知識要點(diǎn)掌握GeomagicStudio逆向建模基本流程軟件的工作流程、主要功能、基本操作掌握點(diǎn)階段技術(shù)命令注冊、合并、減少噪音、采樣、封裝、聯(lián)合點(diǎn)對象、選擇并刪除體外孤點(diǎn)等掌握多邊形階段的技術(shù)命令填充孔、簡化、砂紙、修復(fù)、減少噪音、創(chuàng)建邊界、編輯邊界、擬合孔、創(chuàng)建流形、網(wǎng)格醫(yī)生等掌握曲面階段的技術(shù)命令自動曲面化、探測輪廓線、細(xì)分/延伸輪廓線、構(gòu)造曲面片、升級/約束輪廓線、移動面板、松弛面板、構(gòu)造格柵、擬合曲面等學(xué)習(xí)目標(biāo)了解GeomagicStudio2012軟件處理數(shù)據(jù)的基本流程，掌握各階段的主要功能及操作指令，完成掃描數(shù)據(jù)的處理和數(shù)模的重構(gòu)。任務(wù)一了解GeomagicStudio軟件任務(wù)二儲蓄罐的數(shù)據(jù)處理及曲面重構(gòu)任務(wù)三凸臺的數(shù)據(jù)處理及曲面重構(gòu)任務(wù)五

車燈燈罩的數(shù)據(jù)處理及曲面重構(gòu)任務(wù)拓展

風(fēng)扇的逆向造型主要內(nèi)容任務(wù)四自行車擋泥板的曲面重構(gòu)GeomagicStudio由美國Raindrop公司出品的逆向工程和三維檢測軟件，可輕易地從掃描所得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，創(chuàng)建出完美的多邊形模型和網(wǎng)格，并可自動轉(zhuǎn)換為NURBS曲面。除了Imageware以外應(yīng)用最為廣泛的逆向工程軟件任務(wù)一了解GeomagicStudio軟件工作流程掃描對齊掃描整理噪音減小采樣基于曲率的孔填充多邊形編輯邊界修補(bǔ)特征構(gòu)建特征識別特征線選取邊界構(gòu)建面片組織目標(biāo)組合掃描光滑數(shù)據(jù)目標(biāo)光滑曲面整理邊界目標(biāo)規(guī)則化形狀調(diào)整3D掃描點(diǎn)階段多邊形階段形狀/Fashion階段CAD/CAM/CAE三階段法1GeomagicStudio模塊簡介基礎(chǔ)模塊點(diǎn)處理模塊多邊形處理模塊形狀模塊Fashion模塊參數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將定義的曲面數(shù)據(jù)發(fā)送到其他CAD軟件中進(jìn)行參數(shù)化修改定義曲面特征類型、探測輪廓線、創(chuàng)建NURBS曲面擬合曲面、探測輪廓線、構(gòu)建曲面片、構(gòu)造柵格、松弛等表面光順、細(xì)化、簡化、加厚、抽殼、浮雕、創(chuàng)建邊界等對導(dǎo)入的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，刪除噪點(diǎn)、采樣、合并、封裝提供基礎(chǔ)的操作環(huán)境，包括文件保存、顯示控制、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)六大模塊視圖名稱工具條視窗坐標(biāo)軸指示器計(jì)時器時鐘覆蓋狀態(tài)文本管理器面板菜單欄

三、GeomagicStudio基本操作MB3：子菜單

MB3

+Ctrl：旋轉(zhuǎn)

MB3

+Alt：移動

MB3

+Shift：放大或縮小滾輪：縮放MB2：旋轉(zhuǎn)MB2

+Ctrl：激活多個對象

MB2

+Alt：平移

MB2

+Shift+Ctrl

：移動模型MB1：選擇

MB1+Ctrl：放棄選擇MB1+Alt：調(diào)整光源的入射角度和亮度MB1+Shift：設(shè)置激活模型鼠標(biāo)控制基本操作實(shí)例

管理器面板——模型管理器

管理器面板——顯示管理器

選擇工具

任務(wù)二儲蓄罐的數(shù)據(jù)處理及曲面重構(gòu)【任務(wù)要求】對項(xiàng)目二任務(wù)二提供的儲蓄罐掃描數(shù)據(jù)點(diǎn)云進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，獲得符合原模型特征的曲面模型。

【任務(wù)分析】由于儲蓄罐為工藝品，外形特征較多，對其所重構(gòu)模型的精度要求不高，因此，可通過GeomagicStudio軟件點(diǎn)階段、多邊形階段的數(shù)據(jù)處理，在獲得多邊形模型的基礎(chǔ)上，通過精確曲面的自動曲面化完成模型重構(gòu)即可。

對每一個單片點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行除噪利用選擇工具手動刪除選擇非連接項(xiàng)（刪除）選擇體外孤點(diǎn)（刪除）對位置不匹配的數(shù)據(jù)進(jìn)行對準(zhǔn)注冊手動注冊在兩點(diǎn)云數(shù)據(jù)上選擇相同的特征點(diǎn)進(jìn)行注冊全球注冊把位置基本匹配的數(shù)據(jù)，進(jìn)行全局性配合，適用于多點(diǎn)配合一、點(diǎn)階段的處理目的：GeomagicStudio點(diǎn)階段是從硬件設(shè)備獲得點(diǎn)云后進(jìn)行一系列的技術(shù)處理，在保留幾何形狀的同時，用各種取樣命令來降低點(diǎn)數(shù)，從而得到一個完整而理想的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。合并

合并多片點(diǎn)云，可以自動消除層差，但對于壁厚很小很薄的數(shù)據(jù)會據(jù)兩片數(shù)據(jù)默認(rèn)成為一片數(shù)據(jù)，如果遇到這種情況，應(yīng)該先將兩片點(diǎn)分開進(jìn)行單片封裝后，再進(jìn)行相加。封裝對單片點(diǎn)云進(jìn)行三角面片化

合并、封裝完成點(diǎn)云向三角面片的轉(zhuǎn)化，這時就可能導(dǎo)出*.stl等多邊形格式的文件了。但一個完好的三角面片還需要進(jìn)行其它的處理工作。掃描數(shù)據(jù)（有序點(diǎn)云數(shù)據(jù)）注冊合并1.手動注冊點(diǎn)云【對齊】→注冊模式：“1點(diǎn)注冊”“n點(diǎn)注冊”，注冊的點(diǎn)可以是物體上本身的特征點(diǎn)，也可以是加的標(biāo)記點(diǎn)注意：當(dāng)使用“1點(diǎn)注冊”時，接近的方位很重要，否則不能正確工作。盡量選擇好的點(diǎn)是對齊的關(guān)鍵，以使他們幾乎正確地在零件的相同位置。如果選的點(diǎn)不理想，可以單節(jié)Ctrl+Z組合鍵來撤銷上一次選擇2.全局注冊對手動注冊后的點(diǎn)云進(jìn)行一次全面的、整體的位置調(diào)整【對齊】→【】全局注冊對話框有兩個工作模塊：注冊模塊：用于數(shù)據(jù)全局注冊時的偏差控制，對之前注冊的兩個或兩個以上對象進(jìn)行重定位分析模塊：用于分析被注冊對象的偏差指標(biāo)3.合并數(shù)據(jù)（【點(diǎn)】→）該命令用于合并兩個或兩個以上的點(diǎn)云數(shù)據(jù)為一個整體，并且自動執(zhí)行點(diǎn)云減噪、統(tǒng)一采樣、封裝、生成可視化的多邊形模型，多用于注冊完畢之后的多塊點(diǎn)云之間的合并。二、多邊形階段處理技術(shù)

目的：多邊形階段是在點(diǎn)云數(shù)據(jù)合并或封裝后進(jìn)行一系列的技術(shù)處理，從而得到一個完整的理想的多邊形數(shù)據(jù)模型，為多邊形高級階段的處理以及曲面的擬合打下基礎(chǔ)。多邊形階段基本操作流程補(bǔ)充模型缺失的數(shù)據(jù)模型表面光順

光滑邊界擬合、提取特征修復(fù)數(shù)據(jù)模型網(wǎng)格醫(yī)生、創(chuàng)建流型等命令填充孔（全部填充、部分填充）去除特征、刪除釘狀物、減少噪音、砂紙打磨、松弛多邊形、光滑表面等命令編輯邊界、松弛邊界、平面截面、投影邊界到平面等填充孔用于多邊形階段由于數(shù)據(jù)基本點(diǎn)稀疏所造成的空缺，此功能還能探測空洞、構(gòu)造多邊形網(wǎng)格、修補(bǔ)周邊區(qū)域?？椎奶畛浞椒ㄓ腥N：（1）填充完整孔：該方法用于填充由完整的封閉邊界線形成的孔（2）填充邊界孔：該方法用于填充部分孔（邊界缺口或圓周孔的一部分）（3）生成橋填充：該方法可以通過生成跨越孔的橋梁從而將長窄孔分割成多個孔并分別填充?？梢灾苯犹畛鋺铱詹糠值膮^(qū)域，不需指定邊界，只需指定橋的兩個端點(diǎn)或兩條邊即可簡化多邊形——該命令用于在不妨礙表面細(xì)節(jié)和顏色的前提下減少三角形數(shù)量，在數(shù)據(jù)量比較大時該命令尤為重要。注意（1）簡化時選中“基于曲率優(yōu)先”復(fù)選框，這樣能保證簡化后，模型的特征與原型保持一致，防止變形（2）簡化程度不要太大，防止模型失真變形表面光順的處理：減噪處理

(ReduceNoise)——可以使數(shù)據(jù)平滑，降低模型的這些偏差點(diǎn)的偏差值，更好地表現(xiàn)真實(shí)的物體形狀“自由曲面”選項(xiàng)適用于模型表面比較平滑和曲率比較小的平面，如果模型的表面有棱邊或者曲率急劇變化的特征，則用“棱柱形(保守)”或“棱柱形(積極)”選項(xiàng)。

“平滑級別”的值越大，模型表面就越平滑，但是如果平滑級別過大，模型的一些小特征就會被忽略。表面光順的處理：砂子打磨——該命令是用重建多邊形網(wǎng)格的方法來去除污點(diǎn)以及用不規(guī)則的三角形網(wǎng)格來使表面更加平滑，使三角形網(wǎng)格更加整齊去除特征——用于刪除模型中不規(guī)則的三角形區(qū)域，插入一個更有秩序且與周邊三角形連接更好的多邊形網(wǎng)格。松弛多邊形——用于調(diào)整選定三角形的抗皺夾角，使三角形網(wǎng)格更加平坦和光滑。邊界處理編輯邊界——用于通過重建多邊形網(wǎng)格來使鋸齒狀或不規(guī)則自然邊界變得平滑。通過直接輸入控制點(diǎn)個數(shù)和張力大小來使邊界變得順滑。松弛邊界——用于通過重建多邊形網(wǎng)格來放松鋸齒狀或不規(guī)則自然邊界，使邊界變得更加平滑。通過設(shè)置迭代次數(shù)，迭代的次數(shù)越多邊界越光滑平面截面——用于用構(gòu)造的平面來截取不規(guī)則曲線圍成的邊界，從而生成規(guī)則的平面邊界構(gòu)建精確曲面的主要步驟曲面劃分-構(gòu)造輪廓線（探測曲率/輪廓線）構(gòu)建四邊曲面片構(gòu)建格柵構(gòu)建NURBS曲面三、曲面階段——精確曲面構(gòu)建三、曲面階段

——精確曲面構(gòu)建★【精確曲面】→【自動造面】【精確曲面】→【開始】→【精確曲面】在Geomagic軟件有自動和手動兩種做法：任務(wù)三

凸臺的數(shù)據(jù)處理及曲面重構(gòu)【任務(wù)要求】利用GeomagicStudio軟件，對所提供的凸臺掃描數(shù)據(jù)點(diǎn)云進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，獲得符合原模型特征的曲面模型。【任務(wù)分析】本任務(wù)的原始數(shù)據(jù)是對齊的多片無序點(diǎn)云，有別于任務(wù)二的數(shù)據(jù)點(diǎn)云。本凸臺是比較典型的零部件，具有比較明顯的特征。因此，在每個階段的數(shù)據(jù)處理時，要注意對特征的保留。

封裝凸臺點(diǎn)云數(shù)據(jù)凸臺模型管理器一、點(diǎn)階段處理選擇非連接項(xiàng)點(diǎn)：該命令選擇那些偏離主點(diǎn)云的點(diǎn)束，選擇后，執(zhí)行刪除命令去除所有非連接項(xiàng)參數(shù)設(shè)置：【分隔】這個菜單有低、中間、高三個選項(xiàng)，由低到高排列，表示點(diǎn)束距離主點(diǎn)云多遠(yuǎn)并選中，一般選擇為低。【大小】決定了多大點(diǎn)束能被選中。 例如，設(shè)置為5.0即表示所要選的云數(shù)量是點(diǎn)云總量的5％或更少，并分離這些點(diǎn)束。非連接項(xiàng)點(diǎn)容易辨別，也可以用工具欄的選擇圖標(biāo)來選擇，通過手動刪除選擇體外孤點(diǎn)體外孤點(diǎn)是指模型中偏離主點(diǎn)云距離比較大的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，通常是由于掃描過程在不可避免地掃到背景物體，如桌面、墻、支撐結(jié)構(gòu)等物體，必須刪除?！懊舾行浴钡闹颠x擇越大捕捉到的體外孤點(diǎn)就越多。封裝–創(chuàng)建一個多邊形的物體該命令將圍繞點(diǎn)云進(jìn)行封裝計(jì)算，使點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為多邊形模型(1)【多邊形】→【修補(bǔ)】→【網(wǎng)格醫(yī)生】；(2)【多邊形】→【填充孔】→【填充單個孔】；(3)【多邊形】→【平滑】→【刪除釘狀物】；(4)【多邊形】→【平滑】→【減少噪音】；(5)【多邊形】→【邊界】→【移動】→【投影邊界到平面】；(6)【多邊形】→【修補(bǔ)】→【簡化】；(7)【多邊形】→【修補(bǔ)】→【流形】→【開流形】。二、多邊形階段處理手動構(gòu)建NURBS曲面的主要步驟三、曲面階段處理探測輪廓線延伸輪廓線構(gòu)建曲面片構(gòu)建格柵擬合曲面

用到的主要命令【輪廓線】——探測輪廓線【輪廓線】——細(xì)分/延伸輪廓線【曲面片】——構(gòu)建曲面片【輪廓線】——升級/約束輪廓線【曲面片】——移動——面板（編輯輪廓線、重新分布曲面片）【曲面片】——松弛曲面片【曲面片】——編輯曲面片【格柵】——構(gòu)建格柵【格柵】——編輯格柵【NURBS】——擬合曲面探測曲率升級/約束輪廓線構(gòu)建曲面片移動面板編輯曲面片松弛曲面片輪廓線構(gòu)建格柵擬合曲面

任務(wù)四自行車擋泥板曲面重構(gòu)用到的主要命令【輪廓線】——探測——探測曲率【輪廓線】——升級/約束【曲面片】——構(gòu)建曲面片【曲面片】——移動——面板【輪廓線】——擬合輪廓線【曲面片】——編輯曲面片【輪廓線】——松弛所有輪廓線【曲面片】——松弛曲面片——直線【格柵】——構(gòu)建格柵【NURBS】——擬合曲面任務(wù)五

車燈燈罩的數(shù)據(jù)處理及曲面重構(gòu)【任務(wù)要求】使用GeomagicStudio軟件所提供的指令，完成燈罩掃描數(shù)據(jù)的處理。通過完成該任務(wù)，熟悉多邊形階段、曲面階段數(shù)據(jù)處理的主要指令及流程，重點(diǎn)掌握輪廓線探測及編輯、區(qū)域的分類和編輯、曲面的擬合和編輯、連接部分的擬合、分類和編輯、偏差分析、修復(fù)曲面、裁剪并縫合等主要數(shù)據(jù)處理新指令?！救蝿?wù)分析】燈罩是比較典型的零部件，所構(gòu)建的曲面不僅要求光滑，而且要滿足實(shí)際生產(chǎn)工藝。因此，需采用參數(shù)曲面的模塊指令來構(gòu)建曲面，使每個曲面片都符合設(shè)計(jì)和工藝要求。用到的主要技術(shù)命令：

(1)【多邊形】→【裁剪】→【用曲線裁剪】；

(2)【多邊形】→【裁剪】→【用平面裁剪】；

(3)【多邊形】→【去除特征】；

(4)【多邊形】→【填充孔】；

(5)【多邊形】→【網(wǎng)格醫(yī)生】；

(6)【多邊形】→【松弛多邊形】；

(7)【多邊形】→【簡化】。

(8)【參數(shù)曲面】→【參數(shù)曲面】。裁剪，刪除掉多余的數(shù)據(jù)填補(bǔ)缺失的數(shù)據(jù)處理多邊形表面，使數(shù)據(jù)更光滑均勻數(shù)據(jù)減少思路一、多邊形面階段處理技術(shù)二、曲面階段處理技術(shù)區(qū)域探測編輯，并進(jìn)行區(qū)域分類主曲面擬合及編輯

連接擬合分類并編輯修復(fù)曲面、偏差分析裁剪并縫合，生成CAD格式的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)目四快速成型技術(shù)的認(rèn)知

任務(wù)一認(rèn)識快速成型技術(shù)任務(wù)二了解快速成型的典型工藝任務(wù)三了解快速成型技術(shù)的應(yīng)用任務(wù)四

了解快速成型技術(shù)的發(fā)展趨勢快速成型（RapidPrototype，簡稱RP)又稱快速原型“增材制造”（additivemanufacturing，AM)“材料累加制造”(materialincresemanufacturing)“分層制造”(layeredmanufacturing，LM)“實(shí)體自由制造”(solidfree－formfabrication)

“3D打印”(3Dprinting)等開始，3D打印本是特指一種采用噴墨打印頭的快速成型技術(shù)，演變至今，3D打印成了所有快速成型技術(shù)的通俗叫法。任務(wù)一認(rèn)識快速成型技術(shù)物體成型方式有四種基本去除成形受迫成形堆積成形生長成形一、

成型的分類去除成型：運(yùn)用分離的方法，把一部分材料有序地從基體上分離出去而成型的方法。傳統(tǒng)的車、銑、刨、磨、鉆、電火花加工、激光切割等都屬于去除成型。是目前最主要的成型方式。受迫成型：利用材料的可成型性在特定的外界約束（邊界約束或外力約束）下成型。傳統(tǒng)的鍛壓、鑄造、粉末冶金等成型方式。

現(xiàn)代的沖壓成型、注塑成型等成型方式堆積成型：把材料（液、固相）有序地堆積起來的成型。快速成型屬于堆積成型（先離散再堆積）近凈成型工藝。生長成型：利用材料的活性進(jìn)行成型的方法。自然界中的生物（植物、動物）個體發(fā)育均屬于生長成型。這是最高層次的成型方法。

快速成型基于離散/堆積的思想，將一個物理實(shí)體復(fù)雜的三維加工，離散成一系列二維層片,然后逐點(diǎn)、逐面進(jìn)行材料的堆積成型。

是一種降維制造或者稱增材制造技術(shù)。二、

快速成型技術(shù)的原理CAD模型STL模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模型分層生成支撐和加工路徑快速原型后處理

快速成型的過程堆積成型快速成型包括了前處理、堆積成型、后處理三個階段前處理三、

快速成型技術(shù)的特點(diǎn)1）可以制造任意復(fù)雜的三維幾何實(shí)體。離散/堆積成型的原理，將十分復(fù)雜的三維制造過程簡化為二維過程的疊加2）快速原型產(chǎn)品單價與原型的復(fù)雜程度和原型的數(shù)量均無關(guān)

產(chǎn)品單價產(chǎn)品單價傳統(tǒng)方法傳統(tǒng)方法RPRP復(fù)雜程度制造數(shù)量3）高度柔性。成型過程無需專用工具或夾具，通過對CAD模型的修改重組就可獲得新零件的設(shè)計(jì)和加工信息

。4）快速性。從CAD設(shè)計(jì)到原型(或零件)加工完畢，只需幾十分鐘至幾十小時5）成形過程中信息過程和材料過程的一體化，尤其適合成形材料為非均質(zhì)的原型。6）良好的經(jīng)濟(jì)效益。（降低小批量產(chǎn)品的周期、減少零件的數(shù)量）7）技術(shù)的高度集成。集成了CAD、CNC、激光、材料等技術(shù)。（對設(shè)計(jì)約束越來越小、零件制造技能低、與反求工程（RE）實(shí)現(xiàn)精確復(fù)制）熔融沉積制造(FDM)光固化成型（SLA）分層實(shí)體制造(LOM)三維印刷(3DP)BasicRPTechnologies選擇性激光燒結(jié)(SLS)任務(wù)二了解快速成型的典型工藝

利用紫外光照射在液態(tài)的光敏樹脂使其凝固的原理進(jìn)行工作的。由計(jì)算機(jī)控制激光束以模型各分層截面輪廓為軌跡逐點(diǎn)掃描,使被掃描區(qū)內(nèi)的樹脂薄層產(chǎn)生光聚合反應(yīng)后固化，從而形成制件的一個薄層截面。每固化一層，

工作臺就下降一精確的距離，在剛剛固化的樹脂表面布放一層新的樹脂以便進(jìn)行在前一層已固化的樹脂上，直到形成零件實(shí)體。

1.立體印刷成型SLA用SLA成型的零件零件支撐平板優(yōu)點(diǎn)1)尺寸精度高。SLA原型的尺寸精度可以達(dá)到±0.1mm。2)成型過程自動化程度高。SLA系統(tǒng)非常穩(wěn)定，加工開始后，成型過程可以完全自動化，直至原型制作完成。3）表面質(zhì)量較好。雖然在每層固化時側(cè)面及曲面可能出現(xiàn)臺階，但上表面仍可得到玻璃狀的效果。4）可以制作結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的模型。5）可以直接制作面向熔模精密鑄造的具有中空結(jié)構(gòu)的消失型。

缺點(diǎn)1）尺寸穩(wěn)定性差。2）需要設(shè)計(jì)工件的支撐結(jié)構(gòu)，否則會引起成型件變形。3）設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)及維護(hù)成本較高。4）可使用的材料種類較少。5）液態(tài)樹脂具有氣味和毒性，并且需要避光保護(hù)6）需要二次固化。7）液態(tài)樹脂一般較脆、易斷裂，不便進(jìn)行機(jī)加工。

LOM方法采用薄片材料，如紙、塑料薄膜等。通過加熱的滾筒紙使紙張一層層粘在一起。每粘一層由激光按照零件形狀將紙切斷，最后由每一層疊起來的紙張形成零件

2.分層實(shí)體制造(LOM)

用LOM成型的零件零件去除的材料切成小方格便于剝離

優(yōu)點(diǎn)1）成型速度較快,因而常用于加工內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單的大型零件。2）原型精度高，翹曲變形較小。3）制件能承受高達(dá)200°C的溫度，有較高的硬度和較好的力學(xué)性能。4）可進(jìn)行切削加工。5）無需后固化處理。6）無須設(shè)計(jì)和制作支撐結(jié)構(gòu)。7）廢料易剝離。8）可制作尺寸大的制件。9）原材料價格便宜，原型制作成本低缺點(diǎn)1）不能直接制作塑料工件。2）工件（特別是薄壁件）的抗拉強(qiáng)度和彈性不夠好。3)工件易吸濕膨脹。因此，成型后應(yīng)盡快進(jìn)行表面防潮處理（樹脂、防潮漆涂覆等）。4)工件表面有臺階紋理，難以構(gòu)建形狀精細(xì)、多曲面的零件

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粘接；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。

3.選擇性激光燒結(jié)(SLS)

用SLS成型的零件在內(nèi)腔和孔未燒結(jié)的粉末作為支撐非常容易移除優(yōu)點(diǎn)1）可以采用多種材料（包括類工程塑料、蠟、金屬、陶瓷等）。2）過程與零件復(fù)雜程度無關(guān)，制件的強(qiáng)度高。3）材料利用率高，未燒結(jié)的粉末可重復(fù)使用，材料無浪費(fèi)。4）無需支撐結(jié)構(gòu)。5）與其他工藝相比，能生產(chǎn)較硬的模具。缺點(diǎn)1）成型件結(jié)構(gòu)疏松、多孔，且有內(nèi)應(yīng)力，制件易變形。2）生成陶瓷、金屬制件的后處理較難。3）需要預(yù)熱和冷卻，后處理麻煩。4）成型表面粗糙多孔，并受粉末顆粒大小及激光光斑的限制。5）成型過程產(chǎn)生有毒氣體和粉塵，污染環(huán)境

絲材在噴頭內(nèi)被加熱熔化。噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運(yùn)動，同時將熔化的材料擠出，材料迅速固化，并與周圍的材料粘結(jié)。每一個層片都是在上一層上堆積而成，上一層對當(dāng)前層起到定位和支撐的作用。

4.熔融擠出成型（FDM/MEM）

4.熔融擠出成型（FDM/MEM）

優(yōu)點(diǎn)1）成本低(設(shè)備費(fèi)用低；原材料便宜）的3）原材料以材料卷的形式提供，易于搬運(yùn)和快速更換。4）可選用多種材料，如各種色彩的工程塑料ABS、PC、PPSF以及醫(yī)用ABS等。5）原材料在成型過程中無化學(xué)變化，制件的翹曲變形小。6）用蠟成型的原型零件，可直接用于熔模鑄造。

缺點(diǎn)1）成型件的表面有較明顯的條紋。2）沿成型軸垂直方向的強(qiáng)度比較弱。3）需要設(shè)計(jì)與制作支撐結(jié)構(gòu)。4）需要對整個截面進(jìn)行掃描涂覆，成型時間較長。5）支撐去除比較麻煩（如采用水溶性支撐技術(shù)，使得去除支撐結(jié)構(gòu)簡單易行

材料的類型及固化方式，3D可分為：粉末材料三維噴涂粘結(jié)成型熔融材料噴墨三維成型5.三維印刷(3DP)

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。用粘接劑粘接的零件強(qiáng)度較低，還須后處理。

5.三維印刷

——粉末材料三維噴涂粘結(jié)成型三維噴涂粘結(jié)成型特點(diǎn)1）成形速度快，成形材料價格低，適合做桌面型的快速成形設(shè)備；2）在粘結(jié)劑中添加顏料，可以制作彩色原型，這是該工藝最具競爭力的特點(diǎn)之一；3）成型過程不需要支撐，多余粉末的去除比較方便，特別適合于做內(nèi)腔復(fù)雜的原型。但成形件的強(qiáng)度較低，只能做概念型模型，而不能做功能性試驗(yàn)。

5.三維印刷

——噴墨式三維打印快速成型原理為：工作臺做垂直運(yùn)動，噴頭在XY平面移動，在成型截面上根據(jù)當(dāng)前層的輪廓精確位置，噴頭迅速地噴射出一層極薄的光敏樹脂，同時噴頭架上的紫外光燈發(fā)射相應(yīng)波長的紫外光，用以快速固化和硬化當(dāng)前層的光敏樹脂噴墨式三維打印快速特點(diǎn)（1）質(zhì)量高：層厚16um～28um，高的分辨率可以確保獲得流暢、精確而且非常完美的部件與模型。（2）精確度高：精密噴射與構(gòu)建材料性能可保證細(xì)節(jié)精細(xì)與薄壁。（3）清潔：適合于辦公室環(huán)境，采用非接觸樹脂載入/卸載，容易清除支持材料，容易更換噴射頭。（4）快捷：多個噴嘴在全寬度上的高速光柵構(gòu)建，可實(shí)現(xiàn)快速的流程，并且無需事后凝固。（5）多用途：材料品種多樣

成型過程中使用2種不同的樹脂材料：（1）用來制作最終完成形體結(jié)構(gòu)的模型材料；（2）為易水解的支撐材料。支撐材料通過水沖洗即可與主體部分分離，后處理十分簡易、便捷?？纱蛴⊙b配件一、概念模型的可視化、設(shè)計(jì)評價二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)證與裝配效驗(yàn)三、功能性零件的直接制造四、破損件的修復(fù)任務(wù)三了解快速成型技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)用一概念模型的可視化、設(shè)計(jì)評價工業(yè)縫紉機(jī)消費(fèi)品應(yīng)用二：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)證與裝配效驗(yàn)外形功能裝配干涉檢驗(yàn)設(shè)計(jì)合理性驗(yàn)證