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      三维立体打印机,也称三维打印机(3D Printer,简称3DP)是快速成型(Rapid Prototyping,RP)的一种工艺,采用层层堆积的方式分层制作出三维模型,其运行过程类似于传统打印机,只不过传统打印机是把墨水打印到纸质上形成二维的平面图纸,而三维打印机是把液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉等材料通过喷射粘结剂或挤出等方式实现层层堆积叠加形成三维实体。

      快速成形技术(r简称RP)又称快速原型制造技术,是近年来发展起来的一种先进制造技术。快速成形技术20世纪80年代起源于美国,很快发展到日本和欧洲,是近年来制造技术领域的一次重大突破。快速成形是一种基于离散堆积成形思想的数字化成形技术;是CAD、数控技术、激光技术以及材料科学与工程的技术集成。它可以自动、快速地将设计思想物化为具有一定结构和功能的原型或直接制造零部件,从而可对产品设计进行快速评价、修改,以响应市场需求,提高企业的竞争能力。

      RP将CAD、CAM、CNC、精密伺服驱动、光电子和新材料等先进技术集于一体,依据由CAD构造的产品三维模型,对其进行分层切片,得到各层截面的轮廓。按照这些轮廓,激光束选择性地喷射,固化一层层液态树脂(或切割一层层的纸,或烧结一层层的粉末材料),或喷射源选择性地喷射一层层的粘结剂或热熔材料等,形成各截面,逐步叠加成三维产品。它将一个复杂的三维加工简化成一系列二维加工的组合.

      (1)三维模型构造 由于RP系统只接受计算机构造的产品三维模型(立体图),然后才能进行切片处理,因而首先应在PC机或工作站上用CAD软件(如UG、Pro/E、I-DEAS等),根据产品要求设计三维模型;或将已有产品的二维三视图转换成三维模型;或在逆向工程中,用测量仪对已有的产品实体进行扫描,得到数据点云,进行三维重构。

      (2)三维模型的近似处理 由于产品上往往有一些不规则的自由曲面,加工前必须对其进行近似处理。经过近似处理获得的三维模型文件称为STL格式文件,它由一系列相连空间三角形组成。典型的CAD软件都有转换和输出STL格式文件的接口,但有时输出的三角形会有少量错。