先进制造技术基础论文

篇一：先进制造技术论文

浅谈先进制造技术在机械工艺中的运用

摘要：论述了先进制造技术与机械制造工艺的相互关系，并提出我国机械工业发展先进制造技术应采取的对策，因此广泛采用先进制造技术应用于制造业，无论从战略角度还是发展策略，都是我国实现工业经济大国必须要大力提倡和广泛发展的。

关键词：先进制造技术 机械工艺

1、引言

先进制造技术是当今议论较多的一个专用词语。近年来，先进制造技术在机械加工领域中的应用越来越广泛，越来越深入，并取得了很大的成绩。然而，如何看待先进制造技术与机械制造工艺之间的相互关系、如何面对市场的竞争和新技术的挑战，采取相应的对策。这是我们机械行业必须认真思考的一个重要问题。

2、先进制造技术的提出与体系

什么是先进制造技术？对此，目前尚没有一个明确的、一致的定义。但普遍公认的含义是：先进制造技术是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果。并将其综合应用于产品设计、加工、检测、生产管理、产品销售、使用、回收等制造全过程的制造技术的总称。

先进制造技术是制造业为了提高竞争力以适应时代的要求而形成的一个高新技术群，经过发展，已形成了完整的体系结构。但在不同的国家、不同的发展阶段，先进制造技术有不同的内容及组成方式。在我国，机械科学研究院提出了由多层次技术群构成的先进制造技术体系。 第一个层次是优质、高效、低耗、清洁基础制造技术，它是先进制造技术的核心。第二个层次是新型的制造单元技术。制造技术与电子、信息、新材料、新能源、环境科学、系统工程、现代管理等高新技术结合而形成的崭新制造技术，如数控技术、清洁生产技术、机器人技术等等。第三个层次是先进制造集成技术。这是应用信息技术和系统管理技术，通过网络与数据库对上述两个层次的技术集成而形成的。如虚拟技术等。

3、先进制造技术与机械制造工艺的关系

制造技术是现代制造产业的基础与核心。而机械制造工艺是制造业的根本。一方面先进制造技术广泛应用于机械制造业。推动着机械制造工艺的发展，并带动其他制造业的进步；另一方面，机械制造技术的更新、发展又集中体现着先进制造技术，并补充、丰富了先进制造技术。因此，先进制造技术与机械制造工艺的关系是相辅相成的，不能忽视甚至废弃任何一方的发展。

4、先进制造技术在机械制造工艺中的应用

如前所述。先进制造技术是一个庞大的技术群，在机械制造的整个过程中，无论是在产品的设计开发、还是在产品生产制造或是经营管理中都能充分利用先进制造技术。近几年。机械制造业发生了一系列重大变化，主要表现在以下几个方面。

4.1业生产方式发生重大变革

由于先进制造技术的应用，现代机械制造企业逐步改变了传统观念，在生产组织方式上发生了五个转变：从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变；从金字塔式的多层次生产管理结构向扁平的网络结构转变；从按功能划分部门的固定组织形式向动态、自主管理的小组工作组织形式转变从质量第一的竞争策略向快速响应市场的竞争策略转变；从以技术为中心向以人为中心转变。

4.2产品设计开发应用了现代设计技术的最新成果

现代设计的方法和技术主要有：绿色设计,在开发和应用新技术时，必须把保护环境、爱护人类的“生态平衡”意识摆在设计、制造和使用的首位，“以人为本”是制造技术发展的最高准则。绿色技术就是为了减轻环境污染或减少原材料的浪费、充分利用自然资源的使用技术。绿色设计的目的就是克服传统设计的不足，使产品满足环保的要求。它包括产品从概念形成到生产制造、使用乃至废弃后的回收、再利用及处理等各个阶段。绿色设计从根本上防止了污染，节约了资源和能源。因此，绿色设计也是现代机械制造业进行产品设计开发的一个重要原则。

5、我国机械工业发展先进制造技术的对策

我国是一个制造业基础薄弱的国家，而机械制造业占的比重又较大。尽管近十年来。我

国机械制造业不断引进国外的先进制造技术，但与发达国家相比仍有较大的差距。主要表现为：技改投入相对不足，技术装备、生产工艺、生产管理、市场观念、人员素质相对落后。面对新世纪国际机械制造业的竞争和高新技术发展的挑战，我国机械制造业应采取以下对策：

5.1加强先进制造技术的应用与自身制造技术的开发相结合

加强先进制造技术在机械制造业的应用，对发展机械制造业、增强机械制造业的生命力十分必要。但同时，我们也应注藿机械制造技术自身的开发，这对于丰富先进制造技术、促进其他制造业的发展至关重要。

5.2发挥企业主体作用与政府引导、扶助相结合

机械制造企业是应用先进制造技术的主体，也是技术开发、投资的主体。因此，企业应改变观念，眼光放远，在这两方面舍得花人力、物力和财力。

5.3立足实际先行试点

推广应用先进制造技术在机械制造业的应用与推广要立足于实际，循序渐进。要结合中国实际，因地制宜，滚动式发展。应选择一些重点行业、重点地区、重点企业进行试点，待成熟后再广泛推广，不可搞“一刀切”。

5.4加强人才培训

人才是技术发展的关键。要加强先进制造技术的应用和开发，必须提高人员索质，加强人才培训。应培养一批德才兼备、既懂科学技术，又懂管理的优秀企业家，还要造就一支具有较高职业素质的技术工人队伍。

5.5加强国际交流与合作

世界各国的机械制造技术的发展都有自己的特色和侧重点。通过加强国际交流与合作，可迅速吸收应用先进制造技术，并结合本国国情来发展机械制造技术。

6、结束语

先进机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期，先进制造技术是我们的薄弱环节。我们应该跟上发展先进造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施，尽快缩小与发达国家的差距，在激烈的市场竞争中立于不败之地。同时，先进的发展孕育产生大量的专业技术人才，进而推动我国现代 机械制造业进一步走向繁荣。

参考文献：

[1]李蓓智 先进制造技术[M] 高等即骄傲与出版社,2007-5

[2]候书林 机械制造技术基础[M].中国农业出版社 ,2010-3

[3]张世昌 先进制造技术[M].天津：天津大学出版社，2004-5

[4]陆青海 制造模式的新形势[M].北京：冶金工业出版社，2002-9

篇二：先进制造技术先进制造技术(小论文)

第1章绪论

1.1 先进制造技术的背景

1.1.1世界制造业及其格局的发展变化

近年来，随着信息产业的高速发展，制造技术中的某些技术已经不再适应高科技的快速发展，不能很好地融入信息化产业的大潮，缺乏市场竞争力，甚至还可能危及生态环境。许多人认为制造业已成为“夕阳产业”。制造技术中确有“ 夕阳技术”,这些技术同信息化大潮格格不入，同高科技发展不相适应，缺乏市场竞争力，甚至还可能危害生态环境。面临剧烈的市场变化和技术竞争，许多工业国家迅速调整其技术政策，把提高市场竞争力和增强综合国力作为科技政策的核心。例如，历来重视产业技术的日本、澳大利亚和一些新兴工业化国家。美、英等国过去一贯主张，产业技术的发展主要靠市场竞争，由企业自由发展，政府不必介入。

1.1.2先进制造技术为制造业注入活力

随着科技进步特别是计算机技术的发展，世界范围内对制造业进行了重新的认识和定位，先进制造技术为制造业注入新的活力，使制造业又重新生机勃勃。制造业绝不是“ 夕阳产业” 和“ 夕阳技术”，先进制造技术是高技术的载体，没有哪个工业发达国家不予以高度关注，先进制造技术已经成为全球制造业争夺的市场焦点。先进制造技术为制造业注入新鲜血液，是发展制造业的基础，它是传统制造业不断地吸收机械、信息、电子、材料、能源和现代管理等方面的最新技术成果，并将其综合应用于产品开发与设计、制造、 检测、管理和售后服务的制造全过程，实现优质、高效、低耗、清洁和敏捷制造，并取得理想经济效果的前沿制造技术的总称。从本质上看，信息技术＋传统制造技术的发展＋ 自动化技术＋现代管理技术就是先进制造技术。

1.2国外先进制造技术的现状

近些年来，世界经济发展的严峻事实使美国政府意识到，制造业是美国工业的基础，政府必须介入工业技术的发展。20世纪80年代末期，美国根据本国制造业面临的挑战和机遇，为增强制造业竞争力和促进国民经济增长，采取了一系列措施，进行了大规模的21世纪制造业的战略研究，并首先提出了先进制造技术的理念。其中，强调要促进先进制造技术的发展，成立各种层次的先进制造技术研究中心，并提出了一系列如并行工程、精益生产和敏捷制造等先进制造技术的新理论，收效良好。紧接着，许多工业国家如日本、澳大利亚、西欧各国以及一些新兴的工业化国家也都迅速调整其技术政策，开始重视研究和应用先进制造技术，将提高市场竞争力和增强综合国力作为科技决策的核心。自从美国提出先进制造技术这一概念以来，很快在日本、西欧各国以及亚洲新兴工业国家做出了

响应，纷纷将先进制造技术列为国家的高新技术和优先发展项目，世界各国都已重视研究、应用先进制造技术。

1.2.1 制造业在美国经济的重要性

强大的制造基础对国家的经济和军事力量是至关重要的。一个国家只有生产得好,才能生活得好。如美国2100万就业者(占总劳动力的17%)从事20%～30%高报酬的工作;雇佣了75%的科学家和工程师进行90%的非军事性的Research and Development—研制与开发；每100份工作支持着60个以上的非制造业职位；GNP的1/5(超过1兆美元)为其它经济部门提供基本产品 。

1.2.2发达国家先进制造技术发展战略

工业发达国家都把先进制造技术作为国家级关键技术和优先发展领域。尽管决定国家综合竞争力的因素有多种,但制造业的基础地位不能忽视。20世纪90年代以来，各发达国家,如美国、日本、欧共体、德国等都针对先进制造技术的研发提出了国家级发展计划，旨在提高本国制造业的国际竞争能力。20世纪90年代初,美国政府提出“先进制技术 ”计划 ,将基于信息高速公路的敏捷制造作为美国21世纪的制造战略。1991 年美国里海大学(LehighUniversity)提出“美国企业网”(FAN,FactoryAmericanNet )计划,该计划的目的是研究如何利用信息高速公路,把美国的制造企业联系在一起。2008年1月,欧洲联盟公布了“第五框架计划(2008～2012)”,将虚拟网络企业列入研究主题2012年,欧盟提出了“第六框架计划 ”,选定了需要重点攻关的 7大领域 ,其中包括信息和网络技术。欧盟第六框架计划的目的是 ,通过各种方法刺激信息技术的快速发展,加强信息的产业化 ,使所有欧洲公民从以信息和网络为主体的知识社会和发展中获益。2012年,美国洛克希德-马丁公司提出了F-22 飞机研制的虚拟工厂概念 , 打通了从设计、生产到管理的全数字化信息流。总之,工业化国家大都把先进制造技术作为本国的科技优先发展领域和高技术的实施重点；发展中国家也十分重视制造业信息化,都把信息技术作为改造传统企业和产业结构调整的主要战略；新兴工业化国家希望通过加快制造业信息化,跻身世界先进行列,众多发展中国家也希望以信息化推进工业化,以缩小与先进国家的差距 。

1.3 我国先进制造技术的现状

先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展起来的，既保持了过去制造技术中的有效要素，又要不断吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果，其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。在20世纪 70年代以前，产品的技术相对比较简单，一个新产品上市，很快就会有相同功能的产品跟着上市。因

此，市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后，制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来，使三者达到了统一。

1.3.1 我国先进制造技术的特点

先进制造技术是制造技术加信息技术和管理科学,再加上有关的科学技术交融而形成的制造技术。它不局限于制造工艺,而是覆盖了市场分析、产品设计、加工和装配、销售、维修、服务,以及回收再生的全过程。其具有如下特点：（1）全球化。21世纪是国际化的大市场，世界各国市场竞相向国外开放，促成制造业竞争的国际化，主要反映在使制造业的资源配置由一国范围扩大到世界范围，致使制造业在全球范围重新分布、组合和洗牌。（2）多样化。由于每个用户群的看法和观点不同，其提出的产品结构和形状也不尽相同，中小批量的产品越来越多，产品的多样化特征也越来越明显。（3）虚拟化。虚拟制造是指利用计算机模拟与仿真技术、人工智能技术、并行工程以CAD/CAPP/CAM/CAE等多种技术，模拟现实制造环境或现实制造过程,呈现现实制造系统的运行状态或者现实产品性能的一种制造技术。（4）生产过程的高速化和柔性化。由于产品设计和制造周期的不断缩短，顾客要求的交货期也相应的越来越短；因此，高速生产技术得到了普遍应用，即要求实现生产过程的高速化。（5）集群化。为了提高自身抵抗风险的能力，各个小型制造企业开始纷纷联合组成集团公司，制造企业呈现越来越多的集中和并购，制造业的市场集中度也得到了进一步提高。（6）服务化。随着当前绿色制造和循环制造概念的提出，制造业应不仅考虑产品的设计和生产，还应考虑从市场调研开始到售后服务，再到产品报废回收，以及循环使用的产品整个生命周期或多个生命周期。

1.3.2 我国的先进制造技术与工业发达国家对比

（1）管理方面：工业发达国家广泛采用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生产（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理，多数小型企业仍处于经验管理阶段。

（2）设计方面：工业发达国家不断更新设计数据和准则，采用新的设计方法，广泛采用计算机辅助设计技术（CAD/CAM），大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。

（3）制造工艺方面：工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高，尚在开发、掌握之

中。

（4）自动化技术方面：工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS），实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。

1.3.3 我国对先进制造的重视

随着美国政府采取一系列措施进行大规模的21世纪制造业战略的研究。我国政府和企业界投入巨资，组织大量专家进行研究和分析，得出的结论是振兴中国经济的出路在于振兴美国的制造业，经济竞争归根到底是制造技术和制造能力的竞争。因而，我国提出要促进先进制造技术的发展，成立国家级、地区级、大学、企业等各种层次的先进制造技术协调、推广、应用研究中心。这些措施收到了良好的效果，使制造水平大幅度提高。通过先进制造技术，让企业适应多变的市场需求我国制造业市场具有很大的潜力，使得我国的制造技术水平和工业发达国家的差距进一步缩小。

1.4 先进制造技术的发展趋势

1.4.1数字化制造技术

数字化制造技术是支持信息化和知识化制造业的技术，是先进制造技术发展的核心， 包括以设计为中心、以控制为中心和以管理为中心的数字制造。应用数字化制造技术，将会使全球制造网络环境下的产品异地设计与制造成为21世纪的重要制造模式，促使制造技术和制造产业发生革命性的变革。对全球制造业而言，在数字制造环境下，用户借助网络发布信息，各类企业通过电子商务实现优势互补，形成动态联盟，迅速协同设计并制造出相应的产品。

1.4.2精密化是发展的关键

现代超精密机械对精度要求极高，如借助于扫描隧道显微镜与原子力显微镜，加工精度可 达0.1μｍ；而基于操作机械的移动距离为纳米级，移动精度可达0.1ｎｍ。显然，没有先进制造技术就没有先进电子技术装备。先进制造技术与先进信息技术是相互渗透、相互促进和紧密结合的，精密化是当前先进制造技术发展的关键所在。

1.4.3网络化是发展的道路

随着网络化的进一步普及，各种网上销售和网上购物正在悄然进入人们的生活当中，网络化已经成为先进制造技术发展的必由之路，这必将导致新的制造模式，即虚拟制造组织，形成动态的虚拟企业或企业联盟。此时，各企业致力于其核心业务，实现优势互补和资源优化动态组合与共享，如美国的“日不落计划”正是基于这一点。

1.4.4 绿色化是发展的方向

绿色制造是一个综合考虑环境影响因素和资源效率的现代化制造模式，当前日趋严格的环境与资源的约束使绿色制造业显得越来越重要，绿色制造技术也将获得快速的发展。其要求产品、制造、使用、维修及回收全部绿色化，主要体现在：１）绿色产品设计技术；２）绿色制造技术；３）产品的回收和循环再制造。

1.4.5 智能化是发展的前景

以智能机器人和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，使制造系统具有自适应能力、自学习能力和自组织能力，能极大地提高系统的响应速度和决策水平。与传统制造相比，智能制造系统的突出之处在于制造诸环节中以一种高度柔性与集成的方式，借助计算机模拟人类专家的智能活动，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动；同时，收集、存储、处理、完善、共享、继承和发展人类专家的制造智能。在不久的将来，为应对大量复杂信息的处理、瞬息万变的市场需求和激烈的市场竞争，智能制造会越来越受到重视。

1.4.6集成化是发展的方法

集成化主要指现代技术、加工技术和企业等的集成，其使专业和学科间的界 限逐渐淡化和消失。先进制造技术的不断发展，使得冷、热加工之间，加工、检测、物流和装配过程之间，设计、材料应用和加工制造之间的界限也逐渐淡 化，逐步走向一体化。例如，CAD/CAPP和CAM的出现、精密成形技术的发展、 快速原型件制造技术的产生、机器人加工工作站及FMS的出现。很多新材料的配制和成型是同时完成的，很难划清材料应用与制造技术的界限。

1.5对我国先进制造技术的思考

我国制造业市场的巨大潜力，为先进制造技术发展提供了广阔的市场空间。但是与制造业发达国家和地区相比，国内的先进制造技术的研发与市场拓展还不均衡。纵观国际制造业的竞争与发展，面对国际、国内２个制造业市场的日渐融合，如何立足国内制造 业的市场需求，整合分散的科研与企业资源，尽快形成自身在先进制造产业竞争中的技术优势，已经是摆在我国制造业面前的迫在眉睫的课题。发展先进制造技术要结合国情，突出重点，在吸收世界各国经验的基础上，走一条具有自身特点的道路。（1）高度重视，全面规划。对涉及面广、技术难度大的技术，其研究及推广应用需要投入大量的力、物力及资金。（2）加强人员培养和培训工作。人是技术的主体，没有高素质的人才，再好的技术也会被束之高阁。（3）严格论证，科学管理。拟实施和上马的项目必须根据企业总体规划进行严格论证。论证时应吸收有关各方人员参与，集思广益，使实施计划更趋于完善。（4）发展我国先进制造技术的关键前沿技术。利用自身优势，大力发展一些关键前沿技术，比如新一代材料成型技术、快速原型制造、智能制造等。

篇三：先进制造技术课程论文

先进制造技术课程论文

论文题目：我国先进机械制造技术的特点及发展趋势

学生姓名

学 号

指导教师

专业班级

学 院

提交日期 2012年12月04日

我国先进机械制造技术的特点及发展趋势

摘要：先进制造技术内涵广泛、学科交叉，并且不断地发展与完备，在激烈的国际市场竞争中，制造业要求生存和发展，必须掌握并科学运用最先进的制造技术。先进制造技术也是改造传统产业的有力武器。先进制造技术的发展与产业化，将对国民经济的发展产生越来越大的影响。本文主要分析了当今我国先进制造技术的特点及发展趋势，介绍了当今制造技术面临的问题，论述了先进制造的前沿科学，并展望了先进制造技术的发展前景。制造业在国家企业生产力构成中占很大比重，因此若想增强综合国力，大力发展制造技术是必由之路。

关键词：先进制造特点 发展现状趋势 0引言：先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology，简称为AMT）是指微电子技术、自动化技术、信息技术等先进技术给传统制造技术带来的种种变化与新型系统[1]。具体地说，就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括：计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一，但并非充分条件，其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理，有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。

1先进制造技术的特点：

1.1实用性: 首先先进制造技术应该能够为我们所用，是实用的，而不是观念上得东西，能够真正为人类造福的。其是一项面向工业应用并且兼备有实用性的新技术, 它的发展是针对某一具体制造业的需求而发展起来的先进的、适用的制造技术 , 它有明确的需求导向的特征, 其应用特别注意产品最好的实际效果 , 以提高制造业的综合经济效益和社会效益为最终目的。

1.2先进性: 其次，从他的命名来看，他显然应当具有先进性，这符合社会的发展，能够带动社会的生产力的前进才是他的关键所在。它从传统的工艺发展而来 , 既保留了过去制造技术中的有效要素, 又吸收了各种高新技术的最新成果 , 并与新技术实现了局部或系统集成,先进制造技术的核心是优质、高效、低耗、清洁、灵活的工艺, 这些工艺也必须是经过优化的先进工艺 。

1.3 广泛性:再者，他应当具有广泛的应用，而不是单单用于某个狭窄的方面或者是个狭窄的技术。他应当能够为现在生产制造的绝大部分所使用，这样才能体

现先进制造技术的存在价值，才能激发科学研究者去研究发展它的决心。 先进制造技术是由计算机技术、设计技术、自动化技术、系统管理技术组成, 渗透到产品的设计、制造、生产组织、市场营销及回收再生等所有领域及其全过程。

1.4动态特性: 而且先进制造技术是一类技术，而不是单指某项技术，拥有一定的目标。是一个技术群, 并且是针对一定的应用目标 , 不断地吸收各种高新技术逐渐形成的新技术 , 因此这个技术群是一个动态技术 , 不同时期有不同的特点 , 通过不同形式发展不同国家和地区的制造技术。

1.5集成性: 先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合 , 界限逐渐淡化甚至消失 , 技术趋于系统化 , 已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术于一体的新兴交叉学科 。

1.6效益、成本和质量的统一性: 先进制造技术能对市场变化作出敏捷的反应, 提出提高产品劳动生产率的有效途径 , 并且将其转变为以时间为核心的效率、成本、质量的有机结合, 使其达到高度的统一 ,最终在市场竞争中立于不败之地

[2]。

2先进制造技术目前的发展及几种常见的技术介绍： 我国现阶段正大力发展先进制造技术，但是与国外顶尖技术还是有一定的差距，把我国的制造技术提高上去才能真正增强国家的综合实力，才能真正提高国家的科技竞争力，所以应当大力发展先进制造技术。

2.1主要的核心技术及发展情况：

2.1.1快速成形, 英文是Rapid Prototyping, 是当代先进制造技术的一种. 快速成形技术是计算机辅助设计及制造技术、逆向工程技术、分层制造技术(SFF)、材料去除成形(MPR)材料增加成形(MAP)技术以及它们的集成. 通俗一点说, 快速成形就是利用在三维造型软件中已经设计的数字三维模型, 通过快速成型设备(快速成形机), 制造实体的三维模型的技术。

快速成形技术有以下特点：

(1)制造原型所用的材料不限，各种金属和非金属材料均可使用

(2) 原型的复制性、互换性高

(3) 制造工艺与制造原型的几何形状无关，在加工复杂曲面时更显优越 [3]

(4) 加工周期短，成本低，成本与产品复杂程度无关，一般与传统加工模型的工艺相比, 快速成形在制造费用上可以降低80%，加工周期可以节约70%以上

(5) 高度技术集成，可实现了设计制造一体化

曾经和目前仍然为主流的快速成形技术有以下几种：

2.1.2立体光刻技术 (SL/SLA)

SLA的工作原理是以液态光敏树脂 (例如一种特殊的环氧树脂)为造型材料，采用紫外激光器为能源:一种是氦一福激光器 (波长 325nm，功率15~50MW)，另一种是氨离子激光器(波长351~365nm，功率 100~500MW )，激光束光斑大小为0.05~3mm。由CAD设计出三维模型后将模型进行水平切片，分成为成千上万个薄层，生成分层工艺信息，按计算机所确定的轨迹，控制激光束的扫描轨迹，使被扫描区域内的液态光敏树脂固化，形成一层薄固体截面后，升降机构带动工作台下降一层高度，其上复盖另一层液态光敏树脂，接着进行第二层激光扫描固化，新固化的一层牢固地粘在前一层上，就这样逐层叠加直到完成整个模型的制作。一般每个薄层的厚度0.07~0.4mm，模型从树脂中取出后，进行最终硬化处理加以打光、电镀、喷漆或着色等即可。

发展趋势：稳步发展. SL/SLA技术的缺点在于材料成本和设备维护成本十分高昂。因为紫外激光器的使用寿命只能维持在1年左右, 同时作为成形材料的光敏树脂也需要每年更换, 仅此两项便需要每年50万人民币以上的维护成本. 此外, SL/SLA快速成形设备结构复杂, 零件众多, 日常的维护保养也十分不易. 但是, 由于SL/SLA技术的成形精度非常高, 可以制造十分细小的模型或表面特征, 这一项优势似的SL/SLA技术仍然具有十分广阔的应用前景.

2.1.3 薄材叠层成形技术 (LOM)

薄材叠层成形技术是通过对原料纸进行激光切割与粘合的方式来形成零件的。其工艺是先将单面涂有热熔胶的纸通过加热辊加压粘结在一起，此时位于其上方的激光器按照分层CAD模型所获得的数据，将一层纸切割成所制零件的内外轮廓，然后新的一层纸再叠加在上面，通过热压装置，将下面已经切割的层粘合在一起，激光再次进行切割。切割时工作台连续下降，切割掉的纸片仍留在原处，起支撑和固化作用，纸片的一般厚度为0.07~0.1mm。该方法特点是成形速率高，成本低廉。

发展趋势：已经淘汰. LOM技术是快速成形技术发展过程中曾今为了寻找成本相对低廉, 精度相对合理的解决方案的一种尝试性探索. 客观而言, LOM设备的成形精度适中, 可以制造一些具有表面纹路的模型, 同时, 成形速度也相对较快. 但是, 由于LOM技术的材料利用率很低(10%-20%), 使得实际的材料成本并不便宜. 此外, LOM设备的稳定性和安全性也存在严重隐患, 在实际运行过程中, 纸质、木质和PVC材料在激光照射极易着火, 引起事故. 因此, 目前LOM技术在全世界范围内已经几乎停止使用。

2.1.4选区激光粉末烧结技术 (SLS)

选择性激光烧结 (SLS)的成形方法是。在层面制造与逐层堆积的过程中，用激光束有选择地将可熔化粘结的金属粉末或非金属粉末 (如石蜡、塑料、树脂沙、尼龙等)一层层地扫描加热，使其达到烧结温度并烧结成形;当一层烧结完后，工作台降下一层的高度，铺下一层的粉末，再进行第二层的扫描，新烧结的一层牢固地粘结在前一层上，如此重复，最后烧结出与CAD模型对应的三维实体。选择性激光烧结 (SLS)突出的优点在于它是以粉末作为成形材料，所使用的成形材料十分广泛，从理论上来说，任何被激光加热后能够在粉粒间形成原子间连接的粉末材料都可以作为SLS的成形材料。

展趋势：停滞不前。

2.1.5熔融沉积成形技术 (MEM)

MEM的基本原理是:加热喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息作X--Y平面运动和高度Z方向的运动，丝材 (如塑料丝、石腊质丝等)由供丝机构送至喷头，在喷头中加热、熔化，然后选择性地涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层截面轮廓，层层叠加最终成为快速原型。用此法可以制作精密铸造用蜡模、铸造用母模等。

发展趋势：快速发展. MEM是在相对近期发展处的快速成形技术, 其有点在于安全性高, 设备稳定性高, 成形精度高而运行成本低. 因为含有特殊配方的ABS工程塑料本身的物理和化学性质, 使得MEM技术制作的模型具有很好的强度和韧度, 可以经受锻造、钻孔、打磨等高强度的测试. 加之ABS丝材成本相对低廉, 设备设计简洁, 维护方便等优势, 使得MEM技术目前后来居上, 成本工人的应用最广泛的快速成形技术。

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