隨著設(shè)計對象復(fù)雜程度的提高，隨著旨在提高設(shè)計效率、縮短設(shè)計周期和提高一次成功率的并行工程的實施，在設(shè)計過程早期對模型的要求顯得越來越迫切。目前，廣泛應(yīng)用的CAD技術(shù)在一定程度上幫助設(shè)計師掌握創(chuàng)新和風(fēng)險之間的平衡。
CAD模型具有很多優(yōu)點：采用CAD生成的三維CAD模型，可以進行結(jié)構(gòu)、性能分析，可以進行模擬裝配，可以進行外觀造型的渲染，甚至可以在虛擬現(xiàn)實環(huán)境下進行操作和使用。
但是，CAD模型的出現(xiàn)，無法、也不可能完全替代其它形式的模型，特別是具有三維實體形態(tài)的實體模型。例如：在產(chǎn)品的造型設(shè)計中，不僅要考察產(chǎn)品的外形、色彩效果，甚至要考察其手感；在航空、航天器的設(shè)計中，沒有因為三維CAD的采用而放棄采用空氣動力學(xué)的“風(fēng)洞”試驗，同樣，汽車工業(yè)中任一新車型開發(fā)過程中也不能不進行結(jié)構(gòu)安全性的“碰撞”試驗；盡管有十分詳盡的軍事地圖，在大型戰(zhàn)役的指揮中，“沙盤”仍是不可缺少的。這一切都源于CAD模型的缺限：
1、CAD模型無法提供產(chǎn)品的全部信息（如手感）；
2、CAD模型只能模擬我們已知的環(huán)境條件；
3、三維空間中的實體模型比二維屏幕上的CAD模型更具有“真實感”和“可觸摸性”；
4、CAD模型本身也需要接受實際驗證。
因此，在大力研究和應(yīng)用三維CAD基礎(chǔ)上的擬實設(shè)計、擬實制造的同時，還要積極研究和采用同樣是在三維CAD基礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展起來的快速成型（RP）技術(shù)。CAD技術(shù)和RP技術(shù)的結(jié)合為設(shè)計師帶來完美的解決方案。
快速成型技術(shù)，又稱實體自由成型技術(shù)，即Rapid Prototyping，簡稱RP技術(shù)。
RP技術(shù)是一項20世紀(jì)80年代后期由工業(yè)發(fā)達國家率先開發(fā)的新技術(shù)，其主要技術(shù)特征是成型的快捷性，能自動、快捷、精確地將設(shè)計思想轉(zhuǎn)變成一定功能的產(chǎn)品原型或直接制造零部件，該項技術(shù)不僅能縮短產(chǎn)品研制開發(fā)周期，減少產(chǎn)品研制開發(fā)費用，而且對迅速響應(yīng)市場需求，提高企業(yè)核心競爭力具有重要作用。
快速成型技術(shù)的工藝方法
RP快速成型的工藝方法是基于計算機三維實體造型，在對三維模型進行處理后，形成截面輪廓信息，隨后將各種材料按三維模型的截面輪廓信息進行掃描，使材料粘結(jié)、固化、燒結(jié)，逐層堆積成為實體原型。目前的快速成型技術(shù)的成型方法基本上都是按照如下步驟進行的：
1. 利用三維建模設(shè)計軟件（如：Pro/E, SolidWorks, Unigraphics，AutoCAD等）設(shè)計和構(gòu)建3D CAD模型，然后輸出為STL格式的文件；
STL文件導(dǎo)出方法：
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Alibre |
File (文件) -> Export (輸出) -> Save As (另存為，選擇 .STL) -> 輸入文件名 -> |
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AutoCAD |
輸出模型必須為三維實體，且 XYZ 坐標(biāo)都為正值。在命令行輸入命令 \\"Faceters\\" -> 設(shè)定 |
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CADKey |
從 Export (輸出)中選擇 Stereolithography (立體光刻) |
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I-DEAS |
File (文件) -> Export (輸出) -> Rapid Prototype File (快速成形文件) -> 選擇輸出的模型 -> select Prototype Device (選擇原型設(shè)備) -> SLA500.dat -> 設(shè)定 |
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Inventor |
Save Copy As (另存復(fù)件為) -> 選擇 STL 類型 -> 選擇 Options (選項)，設(shè)定為 High(高) |
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IronCAD |
右鍵單擊要輸出的模型 -> Part Properties (零件屬性) -> Rendering (渲染) -> 設(shè)定 |
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Mechanical Desktop |
使用 AMSTLOUT 命令輸出 STL 文件。 |
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ProE |
1. File (文件) -> Export (輸出) -> Model (模型) |
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ProE Wildfire |
1. File (文件) -> Save a Copy(另存一個復(fù)件)-> Model(模型)-> 選擇文件類型為 STL (*.stl) |
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Rhino |
File (文件)-> Save As(另存為 .STL ) |
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SolidDesigner (Version 8.x) |
File (文件)-> Save(保存)-> 選擇文件類型為STL |
|
SolidDesigner (not sure of version) |
File(文件)-> External(外部)-> Save STL(保存STL)-> 選擇 Binary(二進制)模式 -> 選擇零件 -> 輸入 0.001mm 作為 Max Deviation Distance (最大誤差) |
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SolidEdge |
1. File (文件) -> Save As (另存為) -> 選擇文件類型為 STL |
|
SolidWorks |
1. File （(文件) -> Save As (另存為) -> 選擇文件類型為 STL |
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Think3 |
File (文件) -> Save As (另存為) -> 選擇文件類型為 STL |
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Unigraphics |
1. File (文件)> Export (輸出)> Rapid Prototyping (快速原型) -> 設(shè)定類型為 Binary (二進制) |
2. RP設(shè)備的分層處理軟件對.STL文件進行分層處理；
3. RP設(shè)備對分層處理好的數(shù)據(jù)模型進行實體制造，加工生成了第一個物理層后，模型降低一個層高以便生成另一層，循環(huán)往復(fù)，直到生成整個成型件；
4. 成型件制成之后，通常還要按照一定步驟進行后處理，才能得到最終完美的樣品，包括固化、去除支撐材料、表面清潔、打磨拋光、噴漆上色等。
迄今為止，國內(nèi)外已開發(fā)成功了多種成熟的快速成型工藝，其中比較常用的有以下幾種：
SLA（光固化成型或立體光刻造型）：Stereo Lithography Apparatus
FDM（熔融沉積成型）：Fused Deposition Modeling
SLS（選擇性激光燒結(jié)）：Selective Laser Sintering
LOM（分層實體制造）：Laminated Object Manufacturing
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