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快速原型制作使用3D计算机辅助设计（CAD）和制造流程来快速开发用于研发和/或产品测试的3D零件或组件。

快速原型制作通常通过增材制造进行，允许设计人员开发原型的多次迭代，而无需使用传统制造和设计技术带来的额外成本或时间。

快速成型有哪些不同类型？

原型的保真度（即原型与最终产品的紧密程度）因项目而异，保真度从低保真度到高保真度不等。

什么是低保真度原型设计？

当原型松散地匹配最终产品时，我们指的是较低的保真度。原型可用于测试整体拟合或功能，而无需优化重量、可制造性或表面处理设计。原型也可用于仅在设计人员关注的关键领域测试设计，或创建最终产品的缩小版本。低保真度原型的一个优点是，它们通常需要更少的时间来打印。

什么是更高保真度的原型设计？

当原型与最终产品（包括几何形状、公差和材料属性）紧密匹配时，我们指的是更高的保真度。保真度较高的原型通常需要更长的时间来打印，并且具有更高的相关成本。

您的原型的正确保真度是多少？

适用于给定设计迭代的保真度级别取决于总体项目目标、设计的成熟度和设计人员的兴趣。在快速原型制作中确定适当的保真度水平可以节省设计过程中的时间，并优化资源分配。

对于单个迭代，可以在不同的保真度级别考虑不同的原型属性，例如几何图形、材料属性、拟合和表面处理。这些考虑因素会影响原型的整体保真度。

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最常见的快速成型工艺有哪些？

此高级摘要介绍了快速原型制作过程中常用的增材制造技术。

快速原型通常使用增材制造来创建测试零件、模型或装配体。但是，根据可用资源和设计师的需求，可以使用其他更传统的制造工艺，例如铣削，研磨或铸造。

常见的原型制作过程可分为五组：

• 光固化
• 粉床熔融
• 材料挤出
• 喷射
• 粘结剂喷射

下面详细介绍了每个过程的详细信息。有关这些快速原型制作流程的概述，请了解有关增材制造技术的更多信息。

立体光刻（SLA）可以生产具有非常高尺寸精度和复杂细节的零件。然而，它们通常是脆性的，它们的机械性能可能会随着时间的推移而降低，使得零件通常不适合功能原型。该工艺最适合设计几何图形的快速原型设计和零件接口的概念验证。它也适用于设计早期阶段的细节，以及机械性能不是主要设计重点时的细节。

直接光处理（DLP）类似于SLA，主要区别在于细节水平和材料特性。使用 DLP 生产的零件不具有与 SLA 相同的复杂细节，但具有与传统注塑成型零件相同或更大的尺寸精度和零件强度。因此，当设计重点是整体几何图形而不是特定细节时，或者当机械性能是优先事项时，DLP最适合于设计几何体的快速原型设计和概念验证。

与 DLP 一样，连续 DLP （CDLP） 生产的零件不具有与 SLA 相同的详细程度，但具有与传统注塑成型零件相同或更大的尺寸精度和零件强度。因此，当设计重点是整体几何形状而不是特定细节时，或者当机械性能是设计优先级时，CDLP最适合于设计几何体的快速原型设计和概念验证。

粉床熔融

粉末床熔融（PBF）技术使用热源生产固体部件，该热源通过烧结或熔化在塑料或金属粉末颗粒之间一次一层地诱导熔化。PBF工艺的主要变化取决于不同的能量源（例如激光或电子束）和粉末（塑料或金属）。

选择性激光烧结（SLS）使用颗粒状的热塑性聚合物材料。由于SLS零件使用多层打印，因此零件之间可能会发生微小的变化。因此，SLS对于具有复杂细节或小公差的原型可能不太有效。使用后处理时，也可以实现光滑的表面光洁度。SLS最适合在零件几何形状或整体拟合和功能是设计优先级时进行快速原型制作。如果后处理可行，SLS也可能有利于营销或概念验证原型。

选择性激光熔化（SLM）和直接金属激光烧结（DMLS）可用于各种金属材料，通常需要后处理才能进行表面光洁度。因此，当材料特性是设计重点时，这些工艺最适合快速原型制作。如果零件表面处理不是问题，它们可以具有成本效益。

电子束熔化（EBM）与SLM和DMLS一样，最适合在材料特性是设计优先级时进行快速原型制作，并且如果零件表面处理不是问题，则可能具有成本效益。主要区别在于EBM的材料应用有限（钛或铬钴合金），尽管对于需要这些材料的特种行业（例如航空和医疗领域）来说，这可能是最合适的选择。

多射流融合（MJF）与SLS非常相似，但冷却和后处理时间更短，精度和细节更精细。SLS和MJF流程的深入比较可以武汉易成三维科技在这里找到。与SLS一样，当零件几何形状或整体拟合和功能是设计优先级时，MJF最适合快速原型制作，也可用于支持比SLS更高级别的细节或更严格的公差。

熔融沉积建模（FDM）是一种非常通用的工艺，适用于各种热塑性材料，生产周期短。一个缺点是FDM的尺寸精度和分辨率低于其他增材制造工艺。FDM最适合原型设计阶段的早期，当时零件几何形状或整体配合和功能是设计重点。当最终零件的材料与原型相似时，它也最适合，但不关心功能或可靠性测试等细节。

材料喷射被认为是最精确的3D打印技术之一，可用于各种不同颜色和表面处理的材料。但是，材料属性不适合功能原型。当零件几何形状或配合是设计优先级并且不需要零件强度时，材料喷射最适用于快速原型制作。当不担心材料特性时，例如概念验证或营销原型，它也最适合。