什么是3D快速原型(3D Rapid Prototype)？

对于使用三维快速原型（RP）技术的计算机来说，雕刻米开朗基罗（Michelangelo）的大卫（David）棋子大小是件很简单的事情，就像喷墨打印机从数字化文件生成二维图像一样，三维快速原型技术可以在真实空间中对实际物体进行处理，依靠大量的技术、设备和材料，三维快速原型过程通常从计算机辅助绘图（CAD）对象进行设计或制造；他们一次只制造一层材料，直到形成完美的复制品。这种结构有助于创造几乎无限数量的复杂形状和物体，革命性的设计和生产效率。3D打印机可以直接从数字设计中创建模型或产品。原型通常包括三个方面：为制造构建模型、产品审查、以及，用户可以直接将计算机原理图转换为原型。在昂贵的生产过程开始之前，对设计进行评估，并且可以测试产品的表面和表面光洁度。制造商可以为大规模生产或客户定制定制几乎数不清的产品形状。原型迭代或变体可以是经过改进以适应生产团队或客户的评审。与传统的耗时的机器或手工原型相比，这使得产品开发具有更大的灵活性和更低的成本。基本上，RP过程指的是对象的自动化、附加构造；即，物体是通过一次添加一个薄片、粉末或液体层来创建的，直到一个物体成形。三维快速原型的制造是指按照工程规范设计的精密产品的高端制造许多技术允许构建零件、模型和模具；这些技术可以包括立体光刻、熔融沉积建模、超声固结和选择性激光烧结等。这些附加的施工方法采用激光熔接、液体固化、熔珠等技术对横截面进行分层，或焊接，以适应树脂或箔材等特殊材料。RP的使用可以显著降低材料和劳动力成本，以及时间；模型可以在数小时或数天内完成。在较小规模上，3D打印是一种常见的技术，有时称为3D快速原型构建。然而，这种操作，使用较小的台式机进行设计，但缺乏制造过程中使用的3D快速原型方法的原理图尺寸精度或材料通用性。3D打印机过程通常用于创建一次性模型，以便进行实际演示，虽然更复杂的快速成型机拥有模具模式来帮助生产过程本身。此外，3D打印机可能只提供少数几种材料选择，而RP可以使用几十种材料，如树脂和光聚合物，以复制生产材料，如热塑性塑料。快速成型可能具有长期意义对于工业来说，装配线以同样的方式彻底改变了制造业。传统上，生产成本随着生产线寿命的延长而降低。通过快速成型，只生产几件产品的成本和生产数千件产品的成本没有什么不同。虽然这有助于减少定制订单的产品数量，这种情况对如何理解规模经济的潜在影响尚不得而知。采用3D快速原型技术的制造可能会继续将设计和生产阶段融合到更高效的流程中。