1.基本原理

与自由实体制造（Solid Freeform Fabrication，SFF）相比，SDM成形过程中需要的成形件几何信息更为详细，除了简单的曲面CAD模型，还需使用实体模型，同时还需要实体表面边界、曲面片边界、表面法线，并能确定顶点或边缘处于表面内部还是实体内部等信息。

根据模型表面的曲率，在成形方向上创建自适应厚度的组块。创建的组块与CAD模型相交，从而获得包含成形件完整三维信息的切片信息，如图9-3（a）所示。每层切片根据自适应厚度进行制造，如图9-3（b）所示。图9-3（c）所示为拆除支撑结构后的成形件，由于“台阶”效应，没有产生表面纹理，同时与原始CAD模型的几何形状相匹配。

2.成形工艺

SDM的成形过程如图9-4所示，其中，1、2表示零件的第一层在两侧没有底切表面，先沉积零件材料并加工成形表面；3、4表示在成形的零件表面上沉积支撑材料并加工；5、6表示零件的第二层在两侧有底切表面，必须先沉积支撑材料并成形后再沉积零件材料；7、8表示在成形的支撑材料上沉积零件材料并加工成形表面；9、10表示零件在右侧有底切表面，必须先沉积支撑材料并成形后再沉积零件材料；11、12表示在成形的支撑材料上沉积零件材料并加工成形表面；13、14表示沉积零件左侧支撑材料，实际成形过程中可以省略。

图9-3　SDM成形原理

（a）成型件完整三维信息；（b）自适应切片；（c）SDM成型件(www.daowen.com)

图9-4　SDM工艺成形过程

SDM的铣削过程如图9-5所示，一般采用3轴或5轴加工中心或一个机械手完成沉积过程中多余材料的去除。在特殊情况下，还可使用电火花成形表面。

图9-5　SDM的铣削过程

由于SDM采用机械加工的方法成形，并不适合制造层间黏结性能较差的零件，因此在SDM的基础上又发展了模具形状沉积制造，其制造过程如图9-6所示。第1～4步先用支撑材料来沉积制造出的模具，第5步去除支撑材料，第6步铸造零件并固化，第7～8步去除模具材料，完成精整处理。在最后两步中可以先去除模具，然后完成精整。但对脆性或脆弱零件，可以先在模具的保护下完成精整后再去除模具材料。

图9-6　模具形状沉积制造成形过程