快速原型模型通常是从计算机绘图中创建的塑料或金属零件,允许客户查看正在开发的产品,计算机软件被开发出来,允许设计师创建三维(3D)图纸。可以从这些图纸创建物理结构的设备的并行开发导致了快速建模的业务。 3D打印机可...
快速原型模型通常是从计算机绘图中创建的塑料或金属零件,允许客户查看正在开发的产品,计算机软件被开发出来,允许设计师创建三维(3D)图纸。可以从这些图纸创建物理结构的设备的并行开发导致了快速建模的业务。

3D打印机可以直接从数字设计中创建模型或产品使用3D软件进行零件设计时,首先绘制出所需零件的概念图。设计师可以利用该图纸创建基于软件的三维模型,它允许从不同的角度或方向观察零件。该软件还可以虚拟地拆卸零件,向客户展示如何在工业工厂中进行装配。软件设计通常包括在不同的应力或冲击条件下"测试"零件的能力,以估计零件的故障或设计缺陷。随着3D打印机的引入,快速原型模型开发成为现实。20世纪末,几种不同的技术不断发展,但都与创建软件模型的计算机辅助设计(CAD)程序相关联。所有的3D打印机都使用一种技术来构建连续的塑料或金属层一种打印机在打印机柜内使用了一种精细的粉末,计算机软件把图纸变成了数千层非常精细的图层,就像将图像切成极薄的一层。打印机在粉末上喷上化学粘合剂,形成最底层的形状。然后将粉末混合到这一层上,平板托盘降低一小部分。接着添加下一层粘合剂和粉末,依此类推,直到制作出3D零件根据零件的复杂程度,打印机可能需要运行数天才能完成一个样品。另一种快速原型打印机使用的是可熔化塑料。喷嘴将熔化的材料的小点逐层放置在打印机托盘上,形成一个零件。这些零件通常可以直接从机器上使用,因为塑料层形成了一个坚实的塑料原型。这是对一些粉末打印机的改进,后者可以制造出可以处理的零件,但是对于测试或实际使用来说可能不够坚固。一种称为金属烧结的工艺也可以创建一个快速原型模型。熔点相对较低的铝或铜等金属可以用在3D打印机上,就像熔化的塑料一样。金属成品通常不需要进一步加工,可以直接从机器上进行测试或进一步开发。21世纪的许多产品完全是用CAD软件设计的,使虚拟图像成为快速原型模型,而不需要制作物理样本。这在大型工业机械中变得很常见,飞机和大型车辆,如船舶。许多零件太大,无法创建单独的原型,或者会推迟最终产品的开发。工程师开发了可以模拟实际测试条件的软件测试,第一架商用飞机是在20世纪末以这种方式设计的。一架商用喷气式飞机完全是在计算机中制造的,从一种直接的设计到一种没有中间原型的飞行能力的飞机。