4研究新的成形方法与工艺
在现有的基础上，拓宽RP技术的应用，开展新的成形技术的探索。新的成形方法层出不穷，如三维微结构制造、生物活性组织的工程化制造、激光三维内割技术、层片曝光方式等。对于RP微型制造的研究主要集中于RP微成形机理与方法、RP系统的精度控制、激光光斑尺寸的控制以及材料的成形特性等方面。目前制作的微零件仅是概念模型，并不能称之为功能零件，更谈不上微机电系统（MEMS）。要达到MEMS还需克服很多的问题，如随着尺寸的减小，表面积与体积之比相对增大，表面力学、表面物理效应将起主导作用；微摩擦学、微热力学、微系统的设计、制造、测试等。
电弧喷涂成形是新近发展起来的一项重要金属快速成形技术。金属粉末激光快速成形技术，又称激光直接金属快速成形技术（Laser Direct metal Rapid Prototyping and Manufacturing，LDMRPM）是快速成形技术要实现的最重要目标之一，能直接或间接制造具有完全使用功能的金属零件和模具，已成为快速成形技术发展的必然趋势[6]。
5集成化
生物科学、信息科学、纳米科学、制造科学和管理科学是21世纪的5个主流科学，与其相关的五大技术及其产业将改变世界，制造科学与其他科学交叉是其发展趋势。RP与生物科学交叉的生物制造、与信息科学交叉的远程制造、与纳米科学交叉的微机电系统等都为RP技术提供了发展空间。并行工程（CE）、虚拟技术（VT）、快速模具（RT）、反求工程（VR）、快速成形（RP）、网络（Internet、Intranet）相结合而组成的快速反应集成制造系统，将为RP的发展提供有力的技术支持[7]。
快速成形技术的应用
目前，快速成形技术已在航空航天、工业造型、机械制造（汽车、摩托车）、军事、建筑、影视、家电、轻工、医学等领域得到了广泛应用。
1 在航空航天技术领域的应用
在航空航天领域中，空气动力学地面模拟实验（即风洞实验）是设计性能先进的天地往返系统（即航天飞机）所必不可少的重要环节。该试验中所用的模型形状复杂、精度要求高、又具有流线型特性，采用RP技术，根据CAD模型，由RP设备自动完成实体模型，能够很好地保证模型质量[9]。
对航空、航天、国防、汽车等制造行业，其基础的核心部件大多是非对称的，具有不规则自由曲面或内部含有精细结构的复杂金属零件（如叶片、叶轮、进气歧管、发动机缸体、缸盖、排气管、油路等），其模具制造过程难度非常大，因此迫切需要RP技术在快速制模方面发挥更大的优势。利用快速成形技术直接或间接制造铸造用消失模、消失模凹模、铸造模样、模板、铸型、型芯或型壳等，然后结合传统铸造工艺，快捷地制造金属零件。
2 在新产品造型设计过程中的应用
快速成形技术为工业产品的设计开发人员建立了一种崭新的产品开发模式。运用RP技术能够快速、直接、精确地将设计思想转化为具有一定功能的实物模型（样件），这不仅缩短了开发周期，而且降低了开发费用，也使企业在激烈的市场竞争中占有先机。
3 在机械制造领域的应用
由于RP技术自身的特点，使得其在机械制造领域内获得广泛的应用，多用于制造单件、小批量金属零件的制造。有些特殊复杂制件，由于只需单件生产或少于5O件的小批量，一般均可用RP技术直接进行成型，成本低、周期短。
4 在模具制造中的应用
目前的快速制模方法大致有间接制模法和金属直接制模法。常用的快速制模方法有软模、桥模和硬模。
软模（Soft Tooling）通常指的是硅橡胶模具。用SLA、FDM、LOM或SLS等技术制作的原型，再翻成硅橡胶模具后，向模中灌注双组份的聚氨酯，固化后即得到所需的零件。
桥模（Bridge Tooling）通常指的是可直接进行注塑生产的环氧树脂模具。采用环氧树脂模具与传统注塑模具相比，成本只有传统方法的几分之一，生产周期也大大减少。
硬模（Hard Tooling）通常指的是用间接方式制造金属模具和用快速成形直接加工金属模具。目前有用SLA、FDM和SLS方法加工出蜡或树脂模型，利用熔模铸造的生产金属零件；还有利用SLS方法，选择合适的造型材料，加工出可供浇铸的铸造型腔。
多年来金属直接成型和快速制模技术，主要是选择性激光烧结（SLS）直接制作金属模具。
这种烧结件往往都是低密度的多孔状结构，可将低熔点相的金属渗入后直接形成金属模具。
用SLA、SLS、FDM或LOM方法加工熔模铸造中的蜡模，这是目前生产金属零件和金属模具最主要的途径之一。对快速造型得到的原型表面进行特殊外理后代替木模，直接制造石膏型或瓷型，或是由RP原型经硅橡胶模过渡转换得到石膏或陶瓷型，再由石膏型或陶瓷型浇注出金属模具。这也是行之有效的方法之一[8]。
5 激光快速成形技术的应用
激光快速成形（Laser Rapid Prototyping，LRP）是将CAD、CAM、CNC、激光、精密伺服驱动和新材料等先进技术集成的一种全新制造技术。与传统制造方法相比具有原型的复制性、互换性高；制造工艺与制造原型的几何形状无关；加工周期短、成本低，一般制造费用降低50%，加工周期缩短70%以上；高度技术集成，实现设计制造一体化。
近期发展的LPR主要有：立体光造型（SLA）技术、选择性激光烧结（SLS）技术、激光熔覆成形（LCF）技术、激光近形（LENS）技术、激光薄片叠层制造（LOM）技术、激光诱发热应力成形（LF）技术及三维印刷技术等。
（1）立体光造形（SLA）技术，又称光固化快速成形技术。美国、日本、德国、比利时等都投入了大量的人力、物力研究该技术，并不断有新产品问世。我国西安交通大学也研制成功了立体光造型机LPS600A。目前，全世界有10多家工厂生产该产品。
（2）选择性激光烧结（SLS）技术,与SLA技术很相似。在汽车模具制造中应用，美国德克萨斯州立大学研究的SLS技术已由美国DTM公司商品化。目前该公司已研制出SLS2000系列第三代产品。
（3）激光熔覆成形（LCF）技术,其工作原理与其他快速成形技术基本相同，区别在于激光熔覆成形能制成非常致密的金属零件，其强度达到甚至超过常规铸造或锻造方法生产的零件，因而具有良好的应用前景。
（4）近形（LENS）技术，将SLS技术和LCF技术相结合并保持了这2种技术的优点。
（5）激光薄片叠层制造（LOM）技术，是一种常用来制作模具的新型快速成形技术。LOM技术制作冲模，其成本约比传统方法节约1/2，生产周期大大缩短。用来制作复合模、薄料模、级进模等，经济效益也甚为显著。技术在国外已经得到了广泛的使用。
（6）激光诱发热应力成形（LF）技术，原理是基于金属热胀冷缩的特性，即对材料进行不均匀加热，产生预定的塑性变形。德国学者M.Geiger及F.Vollertsen等在激光成形与其他加工方法的复合化加工等方面进行了大量研究,目前该技术己被运用于汽车覆盖件的柔性校平和其他异形件的成形等[11]。
其他应用有：激光快速成形技术在功能梯度材料制备上的应用；金属材料激光表面改性与高性能金属零件激光快速成形技术的应用。基于快速凝固新材料合成与制备的激光表面合金化及激光熔覆表面改性新技术，是提高钛合金等航空金属材料及其高温运动副零部件高温耐磨耐蚀等高温性能的最有效方法之一。
国外金属零件激光直接快速成形技术的研究包括激光工程化净成形技术（Laser Engineered Net Shaping，LENS）成形工艺的研究；激光成形（Laser Forming，Lasform）技术成形工艺的研究；直接光学制造（Directed Light Fabrication，DLF）技术成形工艺的研究；形状沉积制造技术（Shape Deposition Manufacturing，SDM）成形工艺的研究；直接金属沉积技术（Direct metal Deposition，DMD）成形工艺的研究；控制金属堆积技术（Controlled metal Buildup，CMB）成形工艺的研究；激光辅助制造工艺（Laser Aided Manufacturing Process，LAMP）成形工艺的研究。金属零件激光直接快速成形工艺技术在国际上的广泛应用和迅猛发展，展现了该技术的广阔发展前景，代表了RP技术发展的方向[12]。
国内金属零件激光直接快速成形技术的研究包括基于LENS和DLF原理的成形工艺的研究；基于DMD原理的成形工艺的研究；基于SDM原理的成形工艺的研究；其他激光直接成形工艺的研究。激光熔覆直接快速制造技术将选择性激光烧结技术和激光熔覆技术相结合，能快速成形全密度高性能的金属功能零件，以其独特的优势正引起研究人员和业界人士越来越广泛的关注，具有极其广阔的市场需求与应用前景[13]。
激光快速成形技术的最新进展，主要包括金属零件直接成形技术、微纳激光三维成形技术、激光直写三维堆积技术 、复合材料光固化成形技术等。
