快速成形技術是一種具有廣泛應用前景的正在不斷完善的高新技術。

    在鑄造生產中，模板、芯盒、壓蠟型、壓鑄模等的制造往往是靠機械加工的辦法，有時還需要鉗工進行修整，費時耗資，而且精度不高。特別是對于一些形狀復雜的薄壁鑄件，例如飛機發動機的葉片、船用螺旋漿，汽車、拖拉機的缸體、缸蓋等，模具的制造更是一個老大難的問題。雖然一些大型企業的鑄造廠也進口了一些數控機床、仿型銑等高級設備，但除了設備價格昂貴之外，模具加工的周期也很長，而且由于沒有很好的軟件系統支持，機床的編程也很困難。面對今天世界上經濟市場的競爭，產品的更新換代日益加快，鑄造模具加工的現狀很難適應當前的形勢。而快速成型制造技術的出現為解決這個問題提供了一條頗具前景的新路。

    快速成形技術的產生

    快速原型（Rapid Prototyping，RP）技術，又稱快速成形技術，是當今世界上飛速發展的制造技術之一。快速成形技術最早產生于二十世紀70年代末到80年代初，美國3M公司的Alan J. Hebert(1978)、日本的小玉秀男(1980)、美國UVP公司的Charles W. Hull(1982)和日本的丸谷洋二(1983)，在不同的地點各自獨立地提出了RP的概念，即用分層制造產生三維實體的思想。Charles W. Hull 在UVP的繼續支持下，完成了一個能自動建造零件的稱之為Stereolithography Apparatus (SLA)的完整系統SLA-1，1986年該系統獲得專利，這是RP發展的一個里程碑。同年，Charles W. Hull和UVP的股東們一起建立了3D System公司。與此同時，其它的成形原理及相應的成形系統也相繼開發成功。1984年Michael Feygin提出了薄材疊層（Laminated Object Manufacturing，以下簡稱LOM）的方法，并于1985年組建Helisys公司，1992年推出第一臺商業成形系統LOM-1015。1986年，美國Texas大學的研究生C. Deckard提出了選擇性激光燒結(Selective Laser Sintering，簡稱SLS)的思想，稍后組建了DTM公司，于1992年開發了基于SLS的商業成形系統Sinterstation。Scott Crump在1988年提出了熔融成形(Fused Deposition Modeling，簡稱FDM)的思想，1992年開發了第一臺商業機型3D-Modeler。

    自從80年代中期SLA光成形技術發展以來到90年代后期，出現了幾十種不同的RP技術，除前述幾種外，典型的還有3DP等。但是，SLA、LOM、SLS和FDM四種技術，目前仍然是RP技術的主流。

    我國RP研究工作起步時期

    快速原型是繼60年代NC技術之后制造領域的又一重大突破，是先進制造技術群中的重要組成部分。它綜合運用計算機輔助設計和制造技術、激光技術和材料科學技術，在沒有傳統模具和夾具的情況下，快速制造出任意復雜形狀而又具有一定功能的三維實體模型或零件。快速原型與制造技術的推廣應用將明顯縮短新產品的上市時間，節約新產品開發和模具制造的費用。美國、日本及歐洲發達國家已將快速成形技術應用于航空、宇航、汽車、通訊、醫療、電子、家電、玩具、軍事裝備、工業造型（雕刻）、建筑模型、機械行業等領域。

    而我國RP研究工作起步于90年代初。剛開始時技術引進較多，1994年以來，我國已有20幾家企業或機構從國外引進RP機器，加快了企業的新產品開發、取得了巨大的經濟效益。但由于引進價格昂貴，如美國3Dsystem公司生產的SLA250系統售價20萬美元，SLA500價格高達40萬美元，加之材料也依靠進口，使生產成本過高，往往是國內企業無法承受的。

    國內RP開始商品化并推廣應用

    為了解決中國制造業對RP的迫切需求，1991年以來，在中國政府資助和支持下，一些高等院校和研究機構積極開展RP研究，并取得較大的進展。

    我國最早在快速成型技術方面開展工作的有清華大學、西安交通大學、華中理工大學和北京隆源自動成形系統有限公司。這些單位早期在開發系統設備方面各有側重。1992年，清華大學引進了當時先進的SLA-250光固化成形設備，成立了激光快速成形中心,開展快速成形技術的研究。研制出世界上最大的LOM雙掃描成形機，已提供給國內的汽車制造企業，研制成功的多功能快速造型系統MRPMS已打入國際市場，自主開發的大型擠壓噴射成形RP設備SSM1600SSM成形尺寸已達1600× 800× 750mm3，也居世界之首。西安交通大學多年來一直致力于SLA的成型材料和設備的國產化，并因此獲2000年度國家科技進步二等獎和教育部科技進步一等獎。華中理工大學從1991年開始，在政府的支持下開始進行RP技術研究，1994年開發成功LOM樣機，到1997年就向市場推出商品化的LOM成型設備。目前，該單位已對LOM設備進行了系列化的開發，同時還成功地推出商品化的SLS設備。該校還利用復膜技術快速制造鑄模，翻制出了鋁合金模具和鑄鐵模塊。研究成果已經商品化的還有北京隆源公司開發的AFS 300激光快速成形機（SLS），該公司的RP服務中心已為工業企業單位制作了許多精密鑄模。

    此外，南京航天大學、上海交通大學、華北工學院等在該領域也做了許多工作。例如在基于快速成形技術的快速制造模具方面，上海交通大學開發了具有我國自主知識產權的鑄造模樣計算機輔助快速制造系統，為汽車行業制造了多種模具。目前，部分國產RP設備已接近或達到美國公司同類產品的水平，價格卻便宜得多，材料的價格更加便宜。我國已初步形成了RP設備和材料的制造體系。近年來，在國家科學技術部的支持下，我國已經在深圳、天津、上海、西安、南京、重慶等地建立一批向企業提供快速成形技術的服務機構，并開始起到了積極的作用，推動了快速成形技術在我國的廣泛應用，使我國RP技術的發展走上了專業化、市場化的軌道，為國民經濟的發展做出了貢獻。

    快速成形技術是一種具有廣泛應用前景的正在不斷完善的高新技術。隨著市場競爭的日趨激烈，該技術將會被越來越多的企業所采用，對企業的發展，發揮越來越重要的作用，并將給企業帶來巨大的經濟效益。同時，快速成形技術作為一門多學科交叉的專業技術，其本身的發展，也將推動相關技術、產業的發展。