快速成型技術在產(chǎn)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(chǎn)品的時間，即使是一些較為復雜的產(chǎn)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(chǎn)品設計中的應用進行分析?；诳焖俪尚图夹g的工藝分類情況，從創(chuàng)意品質、開發(fā)進度、樣品細節(jié)、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(chǎn)品設計;結構設計;生產(chǎn)方式

0 引言

傳統(tǒng)產(chǎn)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(fā)展，產(chǎn)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(jié)省創(chuàng)意生產(chǎn)時間，也沖破了時間地點的限制，讓產(chǎn)品設計實現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展，加強對快速成型技術的分析，具有十分重要的現(xiàn)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(shù)字模型，將三維數(shù)字模型分為二維平面信息和二維信息生成數(shù)控代碼，最終驅動加工終端對材料進行設計，將其粘結為產(chǎn)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(guī)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(chǎn)品本身的不規(guī)則曲面得到良好的加工處理。[1]

2 快速成型技術在產(chǎn)品設計研發(fā)過程中的應用

2.1 利用快速成型技術提升創(chuàng)意品質

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

2.2 利用快速成型技術加快開發(fā)進度

在傳統(tǒng)產(chǎn)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(fā)生，讓開發(fā)進度不斷提高，在模具制造的過程中，就可以對產(chǎn)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(chǎn)品的開發(fā)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(wěn)定性，也能夠提高產(chǎn)品的制作效率。[2]

2.3 利用快速成型技術確認樣品細節(jié)

快速成型技術在產(chǎn)品開發(fā)設計階段，具有重要的作用，之所以可以在產(chǎn)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(jīng)過該技術做出來的樣品更加直觀、辨識度更強。比如，在產(chǎn)品開發(fā)設計階段，用戶可以通過快速成型技術的制作平臺，對產(chǎn)品模型的細節(jié)、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(chǎn)人員可以有針對性地進行修改，也能夠為設計生產(chǎn)方式提供更加全面的設計生產(chǎn)依據(jù)，保證產(chǎn)品制作模型的準確性，這種在產(chǎn)品開發(fā)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(chǎn)品設計階段，就對產(chǎn)品功能進行試驗。經(jīng)過多次實驗分析，發(fā)現(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)品的功能性，對產(chǎn)品進行檢查。

3 結語

科學技術高速發(fā)展的時代下，各行各業(yè)的生產(chǎn)技術都在不斷進步，產(chǎn)品設計行業(yè)也不例外。快速成型技術作為產(chǎn)品設計中的重點技術，如今被廣泛應用在諸多產(chǎn)業(yè)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(yōu)化發(fā)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(chǎn)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(chǎn)品設計專業(yè)2017級學生。