快速原型模型解释：它们如何工作以及它们为何重要
快速原型模型通常是根据计算机绘图创建的塑料或金属零件，允许客户审查正在开发的产品。从二十世纪末开始，计算机软件的开发使设计人员能够创建三维 (3D) 绘图。可以根据这些图纸创建物理结构的设备的并行开发导致了快速建模业务。
使用 3D 软件设计零件从所需零件的概念图开始。设计人员可以利用该绘图并创建基于软件的 3D 模型，该模型允许从不同角度或方向查看零件。该软件还可以虚拟地拆卸零件，向客户展示如何在工厂中进行组装。软件设计通常包括在不同的应力或冲击条件下“测试”零件的能力，以估计零件故障或设计缺陷。
随着 3D 打印机的引入，快速原型模型开发成为现实。二十世纪末出现了几种不同的技术，但所有技术都与创建软件模型的计算机辅助设计 (CAD) 程序相关。所有 3D 打印机都使用按顺序构建连续的塑料或金属层的技术来创建零件的物理样本。
一种类型的打印机在打印机机柜内使用细粉末。计算机软件将绘图变成数千个极其精细的图层，就像将图像切成极薄的一样。打印机以最底层的形状将化学粘合剂喷涂在粉末上。然后将粉末混合到该层上，并将平托盘降低一点。添加下一层粘合剂和粉末，依此类推，直到制成 3D 零件。根据零件的复杂程度，打印机可能需要运行数天才能完成一个样品。
另一种类型的快速原型模型打印机使用可熔塑料。喷嘴将熔化材料的微小点逐层放置到打印机托盘上以构建零件。这些零件通常可以直接从机器上使用，因为塑料层形成了坚固的塑料原型。这是对某些粉末打印机的改进，粉末打印机创建的部件可以处理，但可能不够坚固，无法进行测试或实际使用。
一种称为金属烧结的工艺也可以创建快速原型模型。铝或铜等熔点相对较低的金属可以像熔化塑料一样用于 3D 打印机。成品金属部件通常不需要进一步加工，可以直接从机器上用于测试或进一步开发。
21世纪的许多产品完全是在CAD软件中设计的，使虚拟图像成为快速原型模型，而不需要制作物理样品。这对于大型工业机械、飞机和船舶等大型车辆来说变得很常见。许多零件太大而无法创建单独的原型，否则会延迟最终产品的开发。
工程师开发了可以模拟真实测试条件的软件测试，从而消除了原型测试的需要。 20 世纪末第一架商用飞机就是这样设计的。商用喷气式飞机完全在计算机中制造，从设计直接到具有飞行能力的飞机，没有中间原型。
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