快速成形技术(Rapid Prototyping,简称RP)是20 世纪90 年代发展起来的高新技术。它能使人们头脑中的设计概念迅速变成实物。特别值得一提的是，整个产品开发过程不需要任何模具和工艺装备，大大缩短样件和新产品试制周期，迅速成为增强企业竞争力的重要手段和工具。INCAST 2004(11)发表的互联网问卷调查表明，全欧 400多家精铸厂家中，有 93%以上都曾使用过快速成形模样，所有受访者都认同，采用此项新技术对于加速新产品开发和增强企业对市场的快速反应能力至关重要[1]。
一．常用快速成形方法在熔模铸造中的应用
快速成形技术在熔模铸造中的应用主要有以下几方面：
1．制作熔模
制作模样时，快速成形机不仅可以输入由其它 CAD软件建立的三维几何模型，也可以接收由工业 CT(计算机层析射线摄影技术)扫描所得的数据文件。例如，首先通过 CT 对零件(螺旋推进器，图 12-1a)扫描，获得其断面的二维图象(图 12-1b)。随后，图象处理软件再将各断面的二维图象组合起来(图 12-1c)，构成三维几何模型(图 12-1d)。再将它传送给快速成形机制成模样(图12-1e)[2]。这种复原（逆向）工程方法不但可以将机器零件复原，而且还可以仿制某些人体器官。
2．制作模具（压型）和其它工艺装备[2] [3]
用快速成形方法制作精铸模具有两种方法：一种是先制成母模，再翻制环氧树脂或硅橡胶压型；另一种方法是将CAD 系统中生成的压型型块的三维几何模型直接输入快速成形机制成树脂压型。这类压型主要适合小批量生产（几十件） 。如果在母模表面喷涂约 2mm 厚的金属层，并在其后充填环氧树脂制成金属－环氧树脂复合压型，可以满足生产数百件精铸件的要求。采用 SLS 法时如将加工对象由树脂粉末换成表面带一薄层热固性树脂的钢粉，用激光烧结成压型，再焙烧以除掉树脂，最后将铜液渗入压型的孔隙中。由此所得的压型在强度、导热等方面的性能与金属相似。除此之外，快速成形技术还可用于制作某些形状不规则的胎具。
3．直接制作铸型浇铸铸件
20 世纪 90 年代初美国 Sandiana 国家实验室开展了一项名为快速铸造(FastCAST)的专门研究，被命名为直接型壳铸造法( DSPC)。遗憾的是，后来很少再见报道。
1994年美国Z Corporation 开发成功三维打印技术 3D Printing。该项技术最初由麻省理工学院Ely Sachs 教授发明并拥有专利权。其基本原理与 SLS 法相似，先用滚筒喷铺一层耐火材料或塑料粉末。跟 SLS 不同的是，它不是驱动激光发射头，而是驱动喷墨打印头，按照制品的截面形状喷射胶水‘打印’。重复以上动作，直至零件制作完成，故被命名为‘三维打印技术’。其优点是，运行费用和材料成本低，速度快。如果喷铺的粉末是石膏和陶瓷的混合粉末, 即可直接快速制成铸型（石膏型），用于浇铸铝、镁、锌等有色合金铸件，称之为 ZCast（图12-2）。
二．常用快速成形方法应用效果比较
目前实际生产中较流行的快速成形方法有立体平板印刷法(SLA)、选区激光烧结法(SLS)、熔融堆积法(FDM)、层合物制造法（LOM）和直接型壳铸造法( DSPC)等。近年来，国外不少研究机构从制作模样的质量和在熔模铸造中的表现等方面，对上述方法进行了比较，结果如下:
1) 制成模样的尺寸精度 SLA 法最高，SLS 和 FDM次之，LOM法最低[4]。
2) 模样表面粗糙度 模样表面经打磨精整后用表面粗糙度仪测量，结果见表 12-1[4]。可见表面粗糙度以 SLA 和LOM法较细，FDM 法最粗。
3) 再现精细部位的能力 以齿间距约3mm 的齿条为对象考察这四种方法复制精细部位的能力。结果以 SLA 最佳，FDM最差[4]。 1
