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武漢易成三維是國內(nèi)領(lǐng)先的3D打印綜合方案供應(yīng)商，始終專注于制造、教育、科研、軍工等領(lǐng)域，迄今為止已為約600所著名高校、科研院所、約10000個企業(yè)機構(gòu)提供專業(yè)的3D打印設(shè)備、服務(wù)及平臺化數(shù)字智造應(yīng)用方案。

快速原型制作使用3D計算機輔助設(shè)計（CAD）和制造流程來快速開發(fā)用于研發(fā)和/或產(chǎn)品測試的3D零件或組件。

快速原型制作通常通過增材制造進行，允許設(shè)計人員開發(fā)原型的多次迭代，而無需使用傳統(tǒng)制造和設(shè)計技術(shù)帶來的額外成本或時間。

快速成型有哪些不同類型？

原型的保真度（即原型與最終產(chǎn)品的緊密程度）因項目而異，保真度從低保真度到高保真度不等。

什么是低保真度原型設(shè)計？

當原型松散地匹配最終產(chǎn)品時，我們指的是較低的保真度。原型可用于測試整體擬合或功能，而無需優(yōu)化重量、可制造性或表面處理設(shè)計。原型也可用于僅在設(shè)計人員關(guān)注的關(guān)鍵領(lǐng)域測試設(shè)計，或創(chuàng)建最終產(chǎn)品的縮小版本。低保真度原型的一個優(yōu)點是，它們通常需要更少的時間來打印。

什么是更高保真度的原型設(shè)計？

當原型與最終產(chǎn)品（包括幾何形狀、公差和材料屬性）緊密匹配時，我們指的是更高的保真度。保真度較高的原型通常需要更長的時間來打印，并且具有更高的相關(guān)成本。

您的原型的正確保真度是多少？

適用于給定設(shè)計迭代的保真度級別取決于總體項目目標、設(shè)計的成熟度和設(shè)計人員的興趣。在快速原型制作中確定適當?shù)谋Ｕ娑人娇梢怨?jié)省設(shè)計過程中的時間，并優(yōu)化資源分配。

對于單個迭代，可以在不同的保真度級別考慮不同的原型屬性，例如幾何圖形、材料屬性、擬合和表面處理。這些考慮因素會影響原型的整體保真度。

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最常見的快速成型工藝有哪些？

此高級摘要介紹了快速原型制作過程中常用的增材制造技術(shù)。

快速原型通常使用增材制造來創(chuàng)建測試零件、模型或裝配體。但是，根據(jù)可用資源和設(shè)計師的需求，可以使用其他更傳統(tǒng)的制造工藝，例如銑削，研磨或鑄造。

常見的原型制作過程可分為五組：

• 光固化
• 粉床熔融
• 材料擠出
• 噴射
• 粘結(jié)劑噴射

下面詳細介紹了每個過程的詳細信息。有關(guān)這些快速原型制作流程的概述，請了解有關(guān)增材制造技術(shù)的更多信息。

立體光刻（SLA）可以生產(chǎn)具有非常高尺寸精度和復(fù)雜細節(jié)的零件。然而，它們通常是脆性的，它們的機械性能可能會隨著時間的推移而降低，使得零件通常不適合功能原型。該工藝最適合設(shè)計幾何圖形的快速原型設(shè)計和零件接口的概念驗證。它也適用于設(shè)計早期階段的細節(jié)，以及機械性能不是主要設(shè)計重點時的細節(jié)。

直接光處理（DLP）類似于SLA，主要區(qū)別在于細節(jié)水平和材料特性。使用 DLP 生產(chǎn)的零件不具有與 SLA 相同的復(fù)雜細節(jié)，但具有與傳統(tǒng)注塑成型零件相同或更大的尺寸精度和零件強度。因此，當設(shè)計重點是整體幾何圖形而不是特定細節(jié)時，或者當機械性能是優(yōu)先事項時，DLP最適合于設(shè)計幾何體的快速原型設(shè)計和概念驗證。

與 DLP 一樣，連續(xù) DLP （CDLP） 生產(chǎn)的零件不具有與 SLA 相同的詳細程度，但具有與傳統(tǒng)注塑成型零件相同或更大的尺寸精度和零件強度。因此，當設(shè)計重點是整體幾何形狀而不是特定細節(jié)時，或者當機械性能是設(shè)計優(yōu)先級時，CDLP最適合于設(shè)計幾何體的快速原型設(shè)計和概念驗證。

粉床熔融

粉末床熔融（PBF）技術(shù)使用熱源生產(chǎn)固體部件，該熱源通過燒結(jié)或熔化在塑料或金屬粉末顆粒之間一次一層地誘導(dǎo)熔化。PBF工藝的主要變化取決于不同的能量源（例如激光或電子束）和粉末（塑料或金屬）。

選擇性激光燒結(jié)（SLS）使用顆粒狀的熱塑性聚合物材料。由于SLS零件使用多層打印，因此零件之間可能會發(fā)生微小的變化。因此，SLS對于具有復(fù)雜細節(jié)或小公差的原型可能不太有效。使用后處理時，也可以實現(xiàn)光滑的表面光潔度。SLS最適合在零件幾何形狀或整體擬合和功能是設(shè)計優(yōu)先級時進行快速原型制作。如果后處理可行，SLS也可能有利于營銷或概念驗證原型。

選擇性激光熔化（SLM）和直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）可用于各種金屬材料，通常需要后處理才能進行表面光潔度。因此，當材料特性是設(shè)計重點時，這些工藝最適合快速原型制作。如果零件表面處理不是問題，它們可以具有成本效益。

電子束熔化（EBM）與SLM和DMLS一樣，最適合在材料特性是設(shè)計優(yōu)先級時進行快速原型制作，并且如果零件表面處理不是問題，則可能具有成本效益。主要區(qū)別在于EBM的材料應(yīng)用有限（鈦或鉻鈷合金），盡管對于需要這些材料的特種行業(yè)（例如航空和醫(yī)療領(lǐng)域）來說，這可能是最合適的選擇。

多射流融合（MJF）與SLS非常相似，但冷卻和后處理時間更短，精度和細節(jié)更精細。SLS和MJF流程的深入比較可以武漢易成三維科技在這里找到。與SLS一樣，當零件幾何形狀或整體擬合和功能是設(shè)計優(yōu)先級時，MJF最適合快速原型制作，也可用于支持比SLS更高級別的細節(jié)或更嚴格的公差。

熔融沉積建模（FDM）是一種非常通用的工藝，適用于各種熱塑性材料，生產(chǎn)周期短。一個缺點是FDM的尺寸精度和分辨率低于其他增材制造工藝。FDM最適合原型設(shè)計階段的早期，當時零件幾何形狀或整體配合和功能是設(shè)計重點。當最終零件的材料與原型相似時，它也最適合，但不關(guān)心功能或可靠性測試等細節(jié)。

材料噴射被認為是最精確的3D打印技術(shù)之一，可用于各種不同顏色和表面處理的材料。但是，材料屬性不適合功能原型。當零件幾何形狀或配合是設(shè)計優(yōu)先級并且不需要零件強度時，材料噴射最適用于快速原型制作。當不擔(dān)心材料特性時，例如概念驗證或營銷原型，它也最適合。