制造业信息化
什么是快速原型制造？它有哪些主要的应用？
题目
什么是快速原型制造？它有哪些主要的应用？
参考答案和解析
正确答案:
快速原型（简称RP）技术系指根据CAD模型（电子模型）逐层完成实体原型的制造技术。自1987年们月展示了第一台工业化RP设备一（SLA）以来，全球范围已有超过30种RP系统，设备年产量超过千台，并且开发出各种相关技术，可以制造任意复杂程度的各种材料的原型和零件。RP的基本工作过程是：首先由三维CAD软件设计出零件的“电子模型”；然后根据具体工艺要求，沿Z向离散成系列二维层面（即分层，Slicing），获得分层文件；再输入加工参数，生成NC代码，控制快速成型机进行加工，获得与“电子模型”对应的三维实体，即原型。RP是基于离散/堆积成形的数字化制造技术，它集成了激光、计算机、数控、新材料等各种高新技术。通过离散，将复杂的三维形体进行降维；通过堆积使层片结合成复杂的三维实体。
RP系统可以分为两大类：基于激光技术（激光立体光刻SL、分层实体制造LOM、激光选择烧结SLS）和基于微滴技术（熔融沉积制造FDM、三维印刷3DP、实体磨削固化SGC、多相喷射沉积MJD、冲击微粒制造BPM等）的RP技术，并朝向两个方向发展：一是工业化大型系统，服务于生产高精度、高性能零件；二是自动化的桌面小型系统，主要用于制造
概念原型。清华大学根据功能集成原理研制了多功能RP系统。
R.P技术是快速工具（RT）主要技术基础。RT直接根据原型而将复杂的工具和型腔制造出来。采用RT的模具制造时间与成本均为传统技术的1/3。近年来，随着RP设备、工艺、材料等技术的进展，RT成为RP技术中发展最为迅速的领域，这与其巨大的需求相一致。RT中包括了许多技术，如硅胶模、石膏一陶瓷精铸模、冷喷模、电铸模、消失模铸造、树脂模与树脂一金属模、失蜡铸造以及通过电极转换（电铸铜电极与研磨石墨电极）等技术。例如，汽车覆盖件模具可以采用基于RP+RT的快速模具制造技术。近年来，RP技术正在向机械零件的直接制造，即快速制造（RM）的方向发展。根据离散/堆积成形原理制造物理实体直接作为零件使用而不经转换工艺的技术称为RM。它又可以分为金属类RM和非金属类RM两大类。例如，大功率燃气轮机涡轮盘采用金属类RM工艺，可以得到具有功能梯度、非均质金属材料的含复杂内冷却流道系统的新型涡轮盘，使得零件获得了强大的功能，可以用于国防、航空或航天等领域。大功率激光同轴送粉工艺（如形状沉积制造SDM、激光净成形LENS等）是各国正大力研究的新工艺。三维焊接3DWelding、均匀微滴喷射UPS等工艺也得到了人们的重视。非金属类RM工艺相对就更多一些。如家电行业和计算机行业在小批生产时，其零件常用FDM等工艺直接制造。目前，最具影响的是组织工程材料的RM。
RP在医学等领域也有很多应用。如在脑外科和骨外科中直接根据CT扫描或核磁共振数据转换为STL文件，采用各种RP技术可制造出病变处的实体模型，帮助医生确定复杂的手术方案。也可以由人体软组织如肾的CT数据，完成实体模型并进行血流检测。在成形过程中对材料质点赋予不同颜色以表示癌细胞在正常组织中的弥散程度，对于治疗决策可起关键作用。基于数字喷射技术的组织工程材料的快速制造，可以人工制造出骨骼等人体器官。
RP系统可以分为两大类：基于激光技术（激光立体光刻SL、分层实体制造LOM、激光选择烧结SLS）和基于微滴技术（熔融沉积制造FDM、三维印刷3DP、实体磨削固化SGC、多相喷射沉积MJD、冲击微粒制造BPM等）的RP技术，并朝向两个方向发展：一是工业化大型系统，服务于生产高精度、高性能零件；二是自动化的桌面小型系统，主要用于制造
概念原型。清华大学根据功能集成原理研制了多功能RP系统。
R.P技术是快速工具（RT）主要技术基础。RT直接根据原型而将复杂的工具和型腔制造出来。采用RT的模具制造时间与成本均为传统技术的1/3。近年来，随着RP设备、工艺、材料等技术的进展，RT成为RP技术中发展最为迅速的领域，这与其巨大的需求相一致。RT中包括了许多技术，如硅胶模、石膏一陶瓷精铸模、冷喷模、电铸模、消失模铸造、树脂模与树脂一金属模、失蜡铸造以及通过电极转换（电铸铜电极与研磨石墨电极）等技术。例如，汽车覆盖件模具可以采用基于RP+RT的快速模具制造技术。近年来，RP技术正在向机械零件的直接制造，即快速制造（RM）的方向发展。根据离散/堆积成形原理制造物理实体直接作为零件使用而不经转换工艺的技术称为RM。它又可以分为金属类RM和非金属类RM两大类。例如，大功率燃气轮机涡轮盘采用金属类RM工艺，可以得到具有功能梯度、非均质金属材料的含复杂内冷却流道系统的新型涡轮盘，使得零件获得了强大的功能，可以用于国防、航空或航天等领域。大功率激光同轴送粉工艺（如形状沉积制造SDM、激光净成形LENS等）是各国正大力研究的新工艺。三维焊接3DWelding、均匀微滴喷射UPS等工艺也得到了人们的重视。非金属类RM工艺相对就更多一些。如家电行业和计算机行业在小批生产时，其零件常用FDM等工艺直接制造。目前，最具影响的是组织工程材料的RM。
RP在医学等领域也有很多应用。如在脑外科和骨外科中直接根据CT扫描或核磁共振数据转换为STL文件，采用各种RP技术可制造出病变处的实体模型，帮助医生确定复杂的手术方案。也可以由人体软组织如肾的CT数据，完成实体模型并进行血流检测。在成形过程中对材料质点赋予不同颜色以表示癌细胞在正常组织中的弥散程度，对于治疗决策可起关键作用。基于数字喷射技术的组织工程材料的快速制造，可以人工制造出骨骼等人体器官。
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相似问题和答案
第1题：
原型化方法的含义是什么？它有哪些适用方式，各种方式的主要用途是什么？
正确答案: （1）原型化方法是利用原型辅助开发系统的一种新方法。“原型”是来形象地表示系统的一个早期可运行版本，这个版本能反映新系统的部分重要功能和特征。
（2）原型化方法的适用方式：探索型、实验型、演化型，
（3）其中：探索型：主要是针对开发目标模糊、用户和开发人员对项目都缺乏经验的情况，其目的是弄清对目标系统的要求，确定所期望的特性并探讨多种方案的可行性；实验型：主要用于大规模开发和实现之前考核、验证方案是否合适，规格说明是否可靠；演化型：其目的不在于改进规格说明和用户需求，而是将系统造得易于变化，在改造原型的过程中将原型演化成最终系统。
第2题：
快速概念型制造和（）将是今后RPM研究和商品化的重点。
- A、快速概念型制造
- B、快速模具原型制造
- C、快速功能测试原型制造
- D、快速功能零件制造
正确答案:B
第3题：
什么是原型？它有哪些特点？
所谓原型，是指一个范畴的最典型的项目。值得注意的是，范畴的原型，不必真的在现实世界中存在。还指出范畴的各个成员之间，可以在与原型接近的程度上有区别。原型途径认为，不是范畴的所有成员都平等。相反，一个范畴倾向于具有等级组织的结构。其中，一段是最有代表性的或与原型最接近的成员，另一端是离原型最远的成员。
原型特点：
（1）原型经常被当作范畴的样例；
（2）原型能担任参照点的角色；
（3）启动之后人们对原型的判断更快；
（4）在句子中，原型可以替换范畴名称；⑸原型具有相似家族范畴的普遍属性。
略
第4题：
快速原型制造（RPM）技术的工作原理是什么？说明快速原型制造（RPM）的工作过程？典型的快速原型制造工艺方法有哪四种？
正确答案: 原理：软件离散-材料堆积。
工作过程：零件CAD数据模型的建立、数据转换文件的生成、分层切片、快速堆积成形。
四种方法：光敏液相固化法SLA、选区片层粘结法LOM、选区激光烧结法SLS、熔丝沉积成型法FDM。
第5题：
何谓原型法？它有哪些主要特点？
正确答案: 原型法是系统分析设计人员与用户紧密合作，在短时间内定义用户的基本需求，开发出一个功能不十分完善、实验性的系统基本框架（称为系统原型），先运行这个原型，再不断评价和改进这个原型，直至系统完善和满意为止。
原型法的主要优点：
①.开发过程是一个循环往复的过程，它符合于用户对计算机应用的认识逐步发展、螺旋式上升的规律；
②.系统原型很具体，容易被不熟悉计算机应用的用户所接受，可提高用户参加系统开发的积极性；
③.原型法开发周期比较短，系统修改容易。
原型法的局限：原型法缺乏对系统的全面认识，系统分析比较粗糙，不宜在大型的管理信息系统中全面应用，适合于与生命周期法结合起来使用，也适合于用户事先难以说明需求的较小的应用系统和决策支持系统等开发项目。
第6题：
什么是快速原型和快速原型制造？
正确答案:快速原型RP是一种基于离散堆积成形思想的新型成形技术，是集计算机、数控、激光和新材料等多种新技术于一体的、先进产品设计与制造技术。
而快速原型制造RPM是指使用RP技术，由CAD模型直接驱动的快速完成任意复杂形状三维实体零件制造的技术的总称。
第7题：
快速原型法的开发应用前提是什么？
正确答案: 1、开发用户需求不清，管理及业务处理不稳定，需求常常变化
2、规模小，不太复杂
3、有比较成熟借鉴经验的系统开发
4、适用于开发信息系统最终用户界面
第8题：
什么是CRM？结合实例说明它有哪些应用。
正确答案: CRM（CustomerRelationshipManagement）客户关系管理，客户关系管理包括企业识别、挑选、获取、发展和保持客户的整个商业过程。其核心是客户价值管理，它将客户价值分为既成价值、潜在价值和模型价值，通过一对一营销原则，满足不同价值客户的个性化需求，提高客户忠诚度和保有率，实现客户价值持续贡献，从而全面提升企业盈利能力。CRM目前在银行、通信、商贸等大型服务企业中得到较为理想的应用。
第9题：
举例说明快速原型制造技术通常应用的场合。
正确答案: （1）新产品开发
（2）原型制造
（3）模具制造
（4）零部件制造及其他领域的应用
第10题：
快速原型制造技术（RPM）应用领域
正确答案: 基于RPM快速制造模具、快速制造金属原型零件。