快速成型技術在產品設計中的應用

李碩 張笑屹

摘 要：快速成型技術在實際使用過程中，可以極大程度的縮減制作產品的時間，即使是一些較為復雜的產品形狀和結構也可以制作，基于此，本文針對快速成型技術在產品設計中的應用進行分析。基于快速成型技術的工藝分類情況，從創意品質、開發進度、樣品細節、功能試驗、實際應用等方面概述快速成型技術應用。

關鍵詞：快速成型技術;產品設計;結構設計;生產方式

0 引言

傳統產品設計涉及的內容較多，制作過程中也要消耗大量的勞動力和成本。隨著科學技術的發展，產品設計制作技術也在不斷提升，快速成型技術不僅可以簡化制作過程，節省創意生產時間，也沖破了時間地點的限制，讓產品設計實現了可持續發展，加強對快速成型技術的分析，具有十分重要的現實意義。

1 快速成型技術工藝分類

快速成型技術利用了離散-堆積成型原理，利用CAD軟件建立相應的三維數字模型，將三維數字模型分為二維平面信息和二維信息生成數控代碼，最終驅動加工終端對材料進行設計，將其粘結為產品形體。目前常用的快速成型工藝技術有四種：光固化立體成型法、選擇性激光燒結法、熔融沉積制造法、三維打印成型法。三維打印成型法是目前最常見的一種快速成型技術，采用一種類石膏粉末材料，通過打印噴頭將膠水打印在零件的截面粉末上，完成工藝制作。此外，熔融沉積制造法也較為常見，這種工藝技術也被稱為：熔絲堆積制造法，在實際應用的過程中，通過加熱成型頭融化塑料絲的方式完成實體模型或者零件的制作，同時利用PC控制成型，保證運動的準確性。比如：想要設計一個結構復雜、形體不規則的文化禮品，其中涉及塑料成型工藝等，因此可以采用熔融沉積制造法，不僅可以縮短制作時間，同時也可以讓產品本身的不規則曲面得到良好的加工處理。[1]

2 快速成型技術在產品設計研發過程中的應用

2.1 利用快速成型技術提升創意品質

快速成型技術發展過程中，對工業產品設計、生產領域都產生了重要的影響，在產品設計階段發揮著重要作用。快速成型技術最大的特點就在于可以有效避免設計出現主觀上的失誤，從分提高創意的品質，對于產品設計人員而言，在設計產品的過程中，經常會將自己的主觀喜好出發，進行產品創意設計，但是這會對產品的客觀性造成影響，導致產品不嚴謹。通過快速成型技術，可以直觀地看到產品預想樣機模型，從而及時發現其中存在的缺陷，和三維數字模型相比，該技術可以準確地觀察設計細節，從整體上對設計細節和整體關系進行評價，避免反復修改，保證產品的客觀性，有效提升產品的質量，提高創意品質，保證產品設計讓客戶滿意，符合客戶對產品的設計需求。

2.2 利用快速成型技術加快開發進度

在傳統產品設計工作中，只有模具驗收合格后，才能夠進行整機裝配和整機驗收，在這個過程中，消耗了的大量的時間。隨著快速成型技術的提出和應用，從根本上避免了這一問題的發生，讓開發進度不斷提高，在模具制造的過程中，就可以對產品部件進行整體裝配和功能試驗，從而讓模具一次性通過驗收，這會讓模具制造、整機試驗、評價工作同時進行，同時最大限度提升產品的開發進度。比如：利用快速成型技術制作電器設備時，就可以針對電器設備進行全面的分析，判斷電器的實際應用性能，從而保證設備應用的穩定性，也能夠提高產品的制作效率。[2]

2.3 利用快速成型技術確認樣品細節

快速成型技術在產品開發設計階段，具有重要的作用，之所以可以在產品設計中得到廣泛應用，不僅是因為其本身技術特點，也是因為經過該技術做出來的樣品更加直觀、辨識度更強。比如，在產品開發設計階段，用戶可以通過快速成型技術的制作平臺，對產品模型的細節、整體進行全方位的檢查，從而及時給出反饋意見，讓設計生產人員可以有針對性地進行修改，也能夠為設計生產方式提供更加全面的設計生產依據，保證產品制作模型的準確性，這種在產品開發初期為客戶提供直觀三維實體樣件的方式，是快速成型技術獨有的設計模式。

2.4 利用快速成型技術進行功能試驗

快速成型技術的應用遠不止上述幾個方面，在實際應用中，利用快速成型技術可以在產品設計階段，就對產品功能進行試驗。經過多次實驗分析，發現使用快速成型技術制作出來的原型可以直接進行裝配檢驗，針對產品在投入實際工作時的情況進行模擬實驗，從而更好地分析產品的功能性，對產品進行檢查。

3 結語

科學技術高速發展的時代下，各行各業的生產技術都在不斷進步，產品設計行業也不例外。快速成型技術作為產品設計中的重點技術，如今被廣泛應用在諸多產業中，但是快速成型技術還存在一定的不足，還需要對技術進行不斷的優化發展，從而讓快速成型技術可以從各方面法滿足家居設計需求。

參考文獻：

[1] 鐘光明，侯珂，朱嘉琪.快速成型技術在仿生家具設計中的應用研究[J].家具與室內裝飾，2019（02）：84-85.

[2] 沈曉偉.基于快速成型技術的快速模具制造技術研究[J].科技風，2018（24）：130-131.

作者簡介：李碩，女，遼寧鐵嶺人，研究生，副教授，教師，從事產品設計及相關理論研究。

張笑屹（1998—），女，遼寧沈陽人，沈陽工學院藝術與傳媒學院產品設計專業2017級學生。