想象一下一架飞机有几十万甚至几百万个零件是什么概念，简直数都数不清。一个航空发动机呢？那也是几万甚至十几万个各种各样的零件。构造复杂，零件众多是对航空发动机的一个描述。面对数量众多的，结构复杂的零件，怎么制造就成了一个大问题。就拿发动机压气机叶片来讲。那叶片外形可不是像家用风扇叶片形状那样简单。今天小编就带大家去了解一个复杂结构零件制造的新技术——快速原型制造技术。
快速原型制造技术（RPM）是在20世纪80年代发展起来的，是最近20年来世界制造技术领域的一次重大突破。它革新了发动机复杂结构金属零件的加工制造技术。
快速原型制造技术是通过计算机、数控、激光和材料等高新技术的集成而发展起来的。它的基本思想是离散堆积思想，即在计算机控制与管理下，根据零件CAD模型，采用材料精确堆积（由点堆积成面，由面堆积成三维实体）的方法制造原型或零件，是一种基于离散/堆积成型原理的新型制造方法。其基本原理和成型过程见图2.
从图中可以看出，快速成型是先由CAD软件设计出所需要的计算机三维曲面或实体模型，然后根据工艺要求，将其按一定厚度进行分层，把原来的三维模型变成二维平面信息，再将分层后的二维信息生成数控代码，以平面加工方式有顺序的连续加工出每个薄层模型并使他们通过聚合作用或化学反应自动粘接而成型，直到堆积成完整的三维零件。
快速原型制造技术的优点有以下几个方面:
1. 能直接由三维CAD模型制造形状复杂的原型，省去了许多道传统的工序, 大大缩短了产品开发周期，降低了生产成本，使产品迅速投放市场试用，征求用户意见。
2. 由于它是将复杂的三维型体转化为两维截面来解决，因此，它能制造任意复杂型体的高精度零件，而无须任何工装模具所制成的模型可以进行机加工、喷砂、抛光和喷镀等，也可以直接熔模铸造。
3. 借助熔模铸造、电弧喷镀等技术，用作制造二次工装模具的精密模样，实行批量试验。
4. 已用所制成的模型可进行有限次的试验。
5. 作为观察模型，进行视觉效果的评估，验证CAD设计，并在加工生产前找出设计存
在的不足之处。
6. 用于反求工程，与三坐标测量机等辅助设备配合使用，可快速仿制样机。
7. 制造成本及运营费用低。
1分层实体制造（LOM）
分层实体制造是采用激光器按照CAD分层模型所获得数据，将单面涂有热溶胶的薄膜材料切制出原型的内外轮廓，再通过加热辊加热，使刚切制的薄层与下面已切制层粘在一起，逐层切制、粘合，制出整个实体零件。该方法具有制作效率高、速度快、成本低等优点, 但制出的零件强度较低。
2选择性激光烧结（SLS）
选择性激光烧结是按照计算机输出的原型分层轮廓，借助精确引导的激光束使材料粉末熔融或烧结后凝固形成三维原型或零件。该方法具有制造工艺简单、高精度、成本低和原材料广泛的特点，与铸造技术相结合，可实现快速精密铸造。
3熔化沉积制造（FDM）
熔融沉积制模是采用热熔喷头，按CAD分层数据控制的路径挤压热熔体，在指定位置沉积凝固成型，由下至上形成整个原型或零件。该方法主要特点是系统成本低、体积小、无污染，主要用于熔模精密铸造型壳方面。
4三维立体印刷（SLA）
立体印刷成型是以光敏树脂为原料，采用计算机控制的激光束以原型的切片轮廓为轨迹，进行逐点扫描固化树脂，从而形成一个薄层截面。在固化的截面上，再布放树脂、激光扫描、固化，不断重复上述过程即可制出整个实体零件。SLA方法是目前技术最成熟、应用最广的一种快速成型方法，制出零件的精度和表面质量较好，但其原料和设备较贵。
5弹道粒子制造
弹道粒子制造是利用两个工作头, 分别在x —y 平面内及射线方向内喷射粒子，喷头一般在加压情况下工作，从而堆积出三维实体模型。另外，也可以用两束或三束高能光束相交，定位熔化或电磁场吸引颗粒的方式，其具有无材料浪费或污染问题的特点。
快速原型制造技术能够实现高性能复杂结构金属零件的无模具、快速、近净成形，具有高度的柔性。其已从最初的设计原型和测试原型制造向最终产品制造方向发展。
1. 快速原型制造技术应用的最重要的方向之一就是模具的快速制造技术，在航空航天领域得到应用。模具在航空发动机复杂零部件的制造过程中扮演者重要的角色。快速原型制造技术可以直接制造模具。
2. 快速原型制造技术在航空发动机机匣制造中起着重要的作用。附件传动机匣是发动机最重要的零件之一，同时也是发动机中结构最复杂，型腔最异型的一个构件。同时，附件传动机匣还高度集成，集成了传动、滑油箱、动力输出、进气、燃油管路等构件功能。由于快速成型技术高度柔性的制造特点，解决了零件复杂的问题，用于设计制造复杂形状零件。
图17 某涡轴发动机
3. 在航空航天技术领域的应用在航空航天领域中，空气动力学地面模拟实验(即风洞实验)是设计性能先进的天地往返系统(即航天飞机)所必不可少的重要环节。该实验中所用的模型形状复杂、精度要求高、又具有流线型特性，采用快速原型制造技术，根据CAD模型，由快速原型制造设备自动完成实体模型，能够很好的保证模型质量。
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