RP實務與應用 主講人: 邱琇苓 老師
上課大綱 RP簡介 快速成形原理 傳統產品開發與RP同步加工流程比較 RP系統製程簡介 結果與討論
RP簡介 快速成型技術(Rapid Prototyping,RP)是80年代中期發展起來的一種嶄新原型製造技術。 RP綜合了機械工程、 CAD、數控技術、雷射技術及材料科學技術，可以自動、直接、快速，精確地設計思想轉變為具有一定功能的原型或直接製造零件， 從而可以對產品設計進行快速評估，修改及功能試驗 ，大大縮短產品的研製週期 。在產品開發之初期，設計出所需圖樣之CAD檔，並再實際生產前製作一模型以供設計確認、產品修正 、功能測試 、模具開發之原始模型 。
快速成形原理 將設計者的概念在電腦中建立模型(3D CAD Design)，並利用RP機器以層層堆疊的方式迅速製作出雛型。RP系統必須與3D CAD結合，由3D CAD經過切片(slicing)，編譯RP機器辨識之機械碼(STL)，將2D堆疊至3D，快速製造雛型。
傳統產品開發與RP同步加工流程比較
RP系統製程簡介
液態製程(Liquid Process)-SLA 利用UV雷射光掃瞄照射在光敏聚合物(photopo-lymer)上，形成一層硬化層，當一層硬化層凝固後，升降機構下降一微量的距離，使得凝固層浸於液面下，再進行下一層的照射、固化，如此一層層的照射固化而形成三維實體形狀。
粉末製程(Powder Process)-SLS 以雷射光照射燒結粉末狀塑性材料或金屬粉末，使具結合而成型，鋪設粉末係以滾筒左、右滾動力式達成在工作平台上舖上一層、一層均勻的粉末。
塑料擠出製程FDM (Polymer Extrusion Process)-FDM 以加熱頭(Heated Head)層熔化線狀之熱塑性材料，並從加熱頭經內噴嘴均勻擠出，逐堆積成型。
紙層積製程(Paper Lamination Process)-LOM 以薄片材料(紙為主)由雷射切割出每一層的形狀並加熱粘合成型 。
3D印刷製程(3_Dimensional Printing)-3DP 類似噴墨式印表機之方式，將陶瓷或金屬粉末噴灑在一基板，再由一噴嘴噴出結合劑加以黏結堆積成。
結果與討論(一) RP系統的優點 1. 無論多複雜的形狀都非常容易成型。 2. 因無機器各部動作干涉問題，對操作者無熟練要求。 3. 因無需準備工具夾具等，可立即開始加工。 4. 加工過程完全自動化，可完全無人運轉。 5. 無加工噪音，振動，無大量切屑。 6. 可在短時間內製作模型，交貨快，費用省。
結果與討論(二) 未來發展趨勢 在1997 RP Conference中，多位發表人一再強調"Don’t stop after prototype"，意即強調後續RT製程之重要性，千萬別將RP應用侷限於RP原型製作。證諸RP應用現況，由於RP系統使用材料的限制常常無法直接以RP系統來製作出最終產品，這就需要透過各種不同的RT製程來實現。也因此，RT應用的效益往往比只用RP原型來進行設計確認等大得多，尤其是對少量多樣產品來說，RT技術的導入，將可為企業界帶來極大的利益。