Rapid Phototyping 中文译为快速成型、快速造型或快速造形,主要是指运用某些特殊设计。此种技术可以将设计与原型加以连结,也就是可以将设计者的概念在计算机中建立模型,并利用 RP机器以层层堆栈的方式迅速制作出原型。其原理如图所示。

RP制程的优点
O$Vm#|$sq MA+-2pMc|7 1.任何……无论多复杂的形状都非常容易成形
5ZA%,pH>Jq 2.任谁……因无机器各部动作干涉问题,对操作者无熟练要求
Is@a,k 3.即刻……因无需准备工具夹具等,可迅即开始加工
N}Ks[2 4.自动……加工过程完全自动化,可完全无人运转
|mk}@OEf 5.安静……无加工噪音,振动,无大量切屑
,8IAhQa 6.短期……可在短时间内制作模型,交货快,费用省
V./w06;0 #eC;3Kq#- RP种类 p{a]pG+3 }%YHm9) 自1987年美国3D Systems公司首先公开系统以来,各先进国家陆绩开发出各式各样的系统,大致可分成以下几大类:
zcB2[eaV 1.液态制程(Liquid Process)
@LKG\zYBu 2.粉末制程(Power Process)
DnHAm q] 3.塑料挤出制程(Polymer Extrusion Process)
q.MVF] 4.纸层积制程(Paper Lauination Process)
yb{Q, Dz 5.面曝光制程(Solid Ground Curing)
R9l7CJM@ 6.3-D印刷制程(3-Dimensional Printing)
M%{?\)s HqdJdWl#" 1.液态制程(Liquid Process)
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2 1~7{# 液态制程亦被称为光造形法(Stereo Lithography Apparatus),系以紫外线光束照射光硬化树脂,使被照射之树脂固化逐层堆栈。而制造出产品原型。目前使用此原理之RP系统包括,最早公开上市之SLA系统(美国3DSystems公司),日本的SOUP系统(CMET公司)及SCS系统(D-MEC公司)等10余种此类系统被开发并公开上市。截至目前该类系统占有RP市场的比例最高,以日本为例,前述三家公司之光造形系统即占有日本RP市场的70%以上。此类系统之加工原理如图所示。

优点:
h)_Gxe"x yK077zH_ (I)具有相当良好之表面质量,可以做为RTV模之母型
}E5#X R (2)原型实物可以很迅速、且轻易地修整到许多美术品模具母型所需之表面质量。
T;4`wB8@ (3)材料收缩量很小,故成品之弯曲程度亦最低。
f9,EWuQNS (4)公差范围在±0.1%范围以内,而且在X、Y轴之公差更低,在5”之成品公差可控制在±0.003"之内,而缩水率约在每英吋±0.001"。
P=^#%7J/l +oy&OKCa 最佳应用范围:
.H^P2tp @%<?GNS O (1)以艺术用途为主要考虑之概念模型。
hoR=%pC* (2)以复杂度、精度为主要考虑之成品。
yIIETE (3)需后续制程(如RTV模具)之母型。
^$IZLM?E~ (4)某些快速仿制之应用。
ahtYSz_FM -@L's{J{M 2.粉末制程(PowerProcess)
8rwYNb.P wm=RD98 此类制程系以雷射光照射烧结粉末状塑性材料或金属粉末,使其结合而成型,铺设粉未系以滚筒左、右滚动方式达成在工作平台上铺上一层、一层均匀的粉末。此类系统主要有美国DTM公司的SLS系统及德国EOS公司之Stereos系统等,其原理如图所示

优点:
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g (1)可快速交货(依成品大小区分,一般约在2一4天)
0[lsoYUq (2)不需支撑。
u<]mv (3)可直接制造出金属件,同应用于塑料射出成形之暂用模。
s8_aL)@f (4)可于表面涂布一层树脂增加成品强度。
!\0F.* %X9b=%'+ 应用范围:
9&%#nN4`8 5#0e={X (1)相当完美的概念模型且兼其部份功能性。
i<m$#6<Z (2)当表面粗度不是首要考置时可广泛被用于铸造之母型。
r!$'!lCR (3)吹气成型模产品原型(如瓶子)。
%l}Q?Z (4)功能测试用产品原型(如流场测试)。
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{5 U; 3.塑料挤出制程(Polymer Extrusion Process)
's[BK/ sS2_-X[_ 此类系统传以加热头(Heated Head)熔化线状之热塑性材料,并从加热头经内喷嘴均匀挤出,遂层堆积成型。主要的系统有美国sratasys公司的FDM系统。其加工原理如图所示。

优点:
{y-2 e40udLH~x (1)操作环境干净、安全可在办公室环境下进行。
S<nP80C (2)时效及成本效益极佳。
4;C*Fa (3)材料之重量与感觉与ABS相近。
{pDTy7!Hs (4)材料缩小率低(约在0.005一0.008之间)。
b,s Gq 'j,oIqx 应用范围:
d(fPECv( fw' r. (1)小齿轮,尤其是具有小齿者。
o\ngR\> (2)小功能件。
?j/kOD0 (3)薄壁小件。
)nwZ/&@ (4)造模用缩小比例件。
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