傳統(tǒng)的工業(yè)成形技術(shù)中大部分也是遵循這一方法的，如車(chē)削、銑削、鉆削、磨削、刨削；另外一些是采用模具進(jìn)行成形，如鑄造、沖壓。而激光快速成形卻是采用一種全新的成形原理――分層加工、迭加成形。對(duì)于學(xué)過(guò)高等數(shù)學(xué)的人來(lái)說(shuō)，這種原理并不陌生。在定積分的應(yīng)用中，曾講到母線(xiàn)是已知曲線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)體體積計(jì)算和平行截面已知的立體體積計(jì)算，兩者都是取厚度為△Xi的截面，近似地看成是扁圓柱體或曲邊柱體，然后加以迭加：

    當(dāng)‖△x‖→O時(shí)，就分別得到旋轉(zhuǎn)體或平行截面已知立體的體積。

    地形地貌是由復(fù)雜曲面構(gòu)成的，但是，只要我們測(cè)繪出不同高度的等高線(xiàn)，就可以據(jù)此在平板上切割出大小、形狀各異的曲邊平面(當(dāng)然，板厚與相鄰兩條等高線(xiàn)之間的高度差應(yīng)符合地形圖的比例尺)，然后再把它們層疊起來(lái)，只要等高線(xiàn)取得足夠密，就可以制作成逼真的 地形模型。

    目前，按照這種分層加工、迭加成形原理開(kāi)發(fā)出的激光快速成形機(jī)有很多種，在此擇其主要幾種作一概要的介紹：

    1、液態(tài)光敏聚合物選擇性固化(SLA:Strreolithographypparatus立體平板印刷設(shè)備)

    1902年美國(guó)的一項(xiàng)專(zhuān)利提出了用光敏聚合物制造塑料件的原理，1986年美國(guó)的又一項(xiàng)專(zhuān)利提出用激光照射液態(tài)光敏樹(shù)脂分層制作三維實(shí)體的快速成形方案，美國(guó)3DSYSTEMS公 司據(jù)此于1988年生產(chǎn)出第一臺(tái)激光快速成形機(jī)SLA-250。

    這種激光快速成形機(jī)所使用的構(gòu)形材料是一種液態(tài)光敏聚合物，在紫外光的照射下會(huì)發(fā)生聚合固化反應(yīng)，由液態(tài)變成固態(tài)，其優(yōu)點(diǎn)是：能直接得到類(lèi)似塑料的樹(shù)脂件，且表面粗糙度較小。

    其缺點(diǎn)是：

    (1)成形過(guò)程中的化學(xué)和物理變化使得尺寸精度不易保證，且會(huì)發(fā)生蠕變；
    (2)須對(duì)整個(gè)截面進(jìn)行掃描固化，成形時(shí)間較長(zhǎng)，成形后要進(jìn)一步固化處理；
    (3)由于未被激光束照射的部分仍為液態(tài)，因此對(duì)于懸伸部分要事先設(shè)計(jì)支撐，固化后再去除；
    (4)光敏樹(shù)脂固化后較脆，易斷裂，可加工性不好，工作溫度不能超過(guò)100℃，會(huì)吸濕膨脹， 抗腐蝕能力不強(qiáng)，且價(jià)格昂貴(140-2404 /kg)；
    (5)產(chǎn)生紫外激光的激光管壽命2000小時(shí)左右。

    2、薄型材料選擇性切割(LOM:Laminatedbjeetanufacturing分層物體制造)

    這種激光快速成形所使用的構(gòu)形材料是事先涂有熱熔膠的紙，其成形過(guò)程與前面所述的制作地形模型的過(guò)程相似，

    其優(yōu)點(diǎn)是：

    (1)尺寸精度較高；
    (2)只須對(duì)輪廓線(xiàn)進(jìn)行切割，制作效率高；
    (3)無(wú)需設(shè)計(jì)支撐；
    (4)制成的樣件有類(lèi)似木質(zhì)制品的硬度，稍作處理后可在200℃以下環(huán)境中使用，可進(jìn)行一定的切削加工；
    (5)所用二氧化碳激光器壽命達(dá)20000小時(shí)；
    (6)構(gòu)形材料價(jià)格便宜(8/kg)。

    其缺點(diǎn)是：

    (1)不能直接制作塑料件；
    (2)表面粗糙度較高，工件表面有明顯的臺(tái)階紋，成型后要進(jìn)行打磨；
    (3)易吸濕膨脹，成形后要盡快表面防潮處理；
    (4)工件缺少?gòu)椥浴?/P>

    3、絲狀材料選擇性熔復(fù)(FDM:Fusedepositionodeling熔積成形)

    這種快速成型機(jī)所使用的構(gòu)形材料是絲狀熱塑性材料，其工作原理類(lèi)似于標(biāo)花蛋糕的制作， 絲狀材料由供絲機(jī)構(gòu)送進(jìn)噴頭，在噴頭中加熱到熔融態(tài)，按照截面形狀涂覆在工作臺(tái)上，并 快速冷卻固化，一層完成后噴頭上升一個(gè)層高，再進(jìn)行下一層的涂覆,其優(yōu)點(diǎn)是：

    (1)能直接制作ABS塑料；
    (2)尺寸精度較高；
    (3)材料利用率高。

    其缺點(diǎn)是：?

    (1)表面粗糙度較高，需后處理；
    (2)成形時(shí)間較長(zhǎng)；
    (3)材料昂貴(250-458?/kg)；
    (4)懸臂結(jié)構(gòu)處要設(shè)置支撐，不過(guò)新型FDM快速成形機(jī)上設(shè)置了兩個(gè)噴頭，一個(gè)噴成形材料 ，另一個(gè)噴支撐材料，并且支撐材料可以進(jìn)行水溶去除，減小了后處理時(shí)間。

    4、粉末材料選擇性燒結(jié)(SLS:Selectedaserintering選擇性激光燒結(jié))

    這種快速成型機(jī)的工作原理與SLA相仿，不過(guò)所用成形材料不是液態(tài)的光敏樹(shù)脂，而是粉末狀的高分子材料、金屬或陶瓷與粘結(jié)劑的混合物等，粉粒直徑為 50-125祉，成形時(shí)先在工作臺(tái)上鋪一層粉末材料，并加熱至略低于熔化溫度，然后激光束按照截面形狀進(jìn)行掃描，被掃描的部分材料熔化、粘接成形，不被掃描的粉未材料仍呈粉粒狀作為工件的支撐，一層完成成形后，工作臺(tái)下降一個(gè)層高，再進(jìn)行下一層的鋪料和燒結(jié).其優(yōu)點(diǎn)是：

    (1)可直接得到塑料、陶瓷或金屬件，可加工性好；?
    (2)無(wú)需設(shè)計(jì)支撐。

    其缺點(diǎn)是：

    (1)成形件結(jié)構(gòu)疏松多孔，表面粗糙度較高；
    (2)成形效率不高；
    (3)得到的塑料、陶瓷或金屬件遠(yuǎn)不如傳統(tǒng)成形方法得到的同類(lèi)材質(zhì)工件， 需進(jìn)行滲銅等后處理，但在后處理中難于保證制件尺寸精度。

    通過(guò)對(duì)以上四種快速成形機(jī)的介紹，我們可以看出：激光快速成形技術(shù)是多種先進(jìn)制造技術(shù)的集成。

    由于不同的快速成形機(jī)具有不同的特點(diǎn)，因此要根據(jù)不同的使用要求進(jìn)行恰當(dāng)?shù)倪x擇，選擇中要綜合考慮成形件的尺寸大小、成形件的精度要求、成形件的用途、成形件的形狀、以及成形件的材質(zhì)要求等等，還要權(quán)衡制作成本，例如：?

    大型件、實(shí)體適于用LOM制作；?
    小型件、薄壁件適于用SLA、FDM、SLS制作；?
    塑料件可用SLA、FDM直接制作，用LOM則要通過(guò)硅膠模、反應(yīng)式注塑翻制；?
    金屬件可用SLS直接制作，用其它方法則要通過(guò)鑄造翻制；?
    表面粗糙度要求高的可SLA、LOM制作；?
    使用于較高溫度環(huán)境下的可用LOM制作等等。