傳統(tǒng)的工業(yè)成形技術(shù)中大部分也是遵循這一方法的，如車削、銑削、鉆削、磨削、刨削；另外一些是采用模具進(jìn)行成形，如鑄造、沖壓。而激光快速成形卻是采用一種全新的成形原理——分層加工、迭加成形。對(duì)于學(xué)過(guò)高等數(shù)學(xué)的人來(lái)說(shuō)，這種原理并不陌生。在定積分的應(yīng)用中，曾講到母線是已知曲線的旋轉(zhuǎn)體體積計(jì)算和平行截面已知的立體體積計(jì)算，兩者都是取厚度為△Xi的截面，近似地看成是扁圓柱體或曲邊柱體，然后加以迭加：

當(dāng)‖△x‖→O時(shí)，就分別得到旋轉(zhuǎn)體或平行截面已知立體的體積。

地形地貌是由復(fù)雜曲面構(gòu)成的，但是，只要我們測(cè)繪出不同高度的等高線，就可以據(jù)此在平板上切割出大小、形狀各異的曲邊平面(當(dāng)然，板厚與相鄰兩條等高線之間的高度差應(yīng)符合地形圖的比例尺)，然后再把它們層疊起來(lái)，只要等高線取得足夠密，就可以制作成逼真的地形模型。

目前，按照這種分層加工、迭加成形原理開(kāi)發(fā)出的激光快速成形機(jī)有很多種，在此擇其主要幾種作一概要的介紹：

1、液態(tài)光敏聚合物選擇性固化(SLA:Strreolithographypparatus立體平板印刷設(shè)備)

1902年美國(guó)的一項(xiàng)專利提出了用光敏聚合物制造塑料件的原理，1986年美國(guó)的又一項(xiàng)專利提出用激光照射液態(tài)光敏樹(shù)脂分層制作三維實(shí)體的快速成形方案，美國(guó)3DSYSTEMS公司據(jù)此于1988年生產(chǎn)出第一臺(tái)激光快速成形機(jī)SLA-250。

這種激光快速成形機(jī)所使用的構(gòu)形材料是一種液態(tài)光敏聚合物，在紫外光的照射下會(huì)發(fā)生聚合固化反應(yīng)，由液態(tài)變成固態(tài)，其優(yōu)點(diǎn)是：能直接得到類似塑料的樹(shù)脂件，且表面粗糙度較小。

其缺點(diǎn)是：

(1)成形過(guò)程中的化學(xué)和物理變化使得尺寸精度不易保證，且會(huì)發(fā)生蠕變；
(2)須對(duì)整個(gè)截面進(jìn)行掃描固化，成形時(shí)間較長(zhǎng)，成形后要進(jìn)一步固化處理；
(3)由于未被激光束照射的部分仍為液態(tài)，因此對(duì)于懸伸部分要事先設(shè)計(jì)支撐，固化后再去除；
(4)光敏樹(shù)脂固化后較脆，易斷裂，可加工性不好，工作溫度不能超過(guò)100℃，會(huì)吸濕膨脹，抗腐蝕能力不強(qiáng)，且價(jià)格昂貴(140-2404/kg)；
(5)產(chǎn)生紫外激光的激光管壽命2000小時(shí)左右。

2、薄型材料選擇性切割(LOM:Laminatedbjeetanufacturing分層物體制造)

這種激光快速成形所使用的構(gòu)形材料是事先涂有熱熔膠的紙，其成形過(guò)程與前面所述的制作地形模型的過(guò)程相似，

其優(yōu)點(diǎn)是：

(1)尺寸精度較高；
(2)只須對(duì)輪廓線進(jìn)行切割，制作效率高；
(3)無(wú)需設(shè)計(jì)支撐；
(4)制成的樣件有類似木質(zhì)制品的硬度，稍作處理后可在200℃以下環(huán)境中使用，可進(jìn)行一定的切削加工；
(5)所用二氧化碳激光器壽命達(dá)20000小時(shí)；
(6)構(gòu)形材料價(jià)格便宜(8/kg)。

其缺點(diǎn)是：

(1)不能直接制作塑料件；
(2)表面粗糙度較高，工件表面有明顯的臺(tái)階紋，成型后要進(jìn)行打磨；
(3)易吸濕膨脹，成形后要盡快表面防潮處理；
(4)工件缺少?gòu)椥浴?br/>
3、絲狀材料選擇性熔復(fù)(FDM:Fusedepositionodeling熔積成形)

這種快速成型機(jī)所使用的構(gòu)形材料是絲狀熱塑性材料，其工作原理類似于標(biāo)花蛋糕的制作，絲狀材料由供絲機(jī)構(gòu)送進(jìn)噴頭，在噴頭中加熱到熔融態(tài)，按照截面形狀涂覆在工作臺(tái)上，并快速冷卻固化，一層完成后噴頭上升一個(gè)層高，再進(jìn)行下一層的涂覆,其優(yōu)點(diǎn)是：

(1)能直接制作ABS塑料；
(2)尺寸精度較高；
(3)材料利用率高。

其缺點(diǎn)是：

(1)表面粗糙度較高，需后處理；
(2)成形時(shí)間較長(zhǎng)；
(3)材料昂貴(250-458/kg)；
(4)懸臂結(jié)構(gòu)處要設(shè)置支撐，不過(guò)新型FDM快速成形機(jī)上設(shè)置了兩個(gè)噴頭，一個(gè)噴成形材料，另一個(gè)噴支撐材料，并且支撐材料可以進(jìn)行水溶去除，減小了后處理時(shí)間。

4、粉末材料選擇性燒結(jié)(SLS:Selectedaserintering選擇性激光燒結(jié))

這種快速成型機(jī)的工作原理與SLA相仿，不過(guò)所用成形材料不是液態(tài)的光敏樹(shù)脂，而是粉末狀的高分子材料、金屬或陶瓷與粘結(jié)劑的混合物等，粉粒直徑為50-125靘，成形時(shí)先在工作臺(tái)上鋪一層粉末材料，并加熱至略低于熔化溫度，然后激光束按照截面形狀進(jìn)