数字微滴喷射技术是快速成形使能技术的重要发展方向，其研究不仅具有重要的学术价值，而且在功能梯度材料的制备和成形、组织工程、无木模铸型制造工艺、微结构制造等领域都具有广阔的应用前景。 本文通过对快速成形系统原理和过程的分析，指出数字微滴喷射技术是解决快速成形精度与效率矛盾的重要途径，并比较了各种微滴喷射实现方法的优缺点，最终选择压电驱动按需喷射作为实现数字微滴喷射的技术路线。 分析了压电驱动微滴喷射的基本原理，建立了压电驱动微滴喷射装置的声学模型，分析了压力波在腔体内的传播过程，解释了压电驱动微滴喷射装置响应速度快、数字喷射的原因。分析了微滴喷射装置的系统结构，提出了微滴喷射形成的判据，得到了压电驱动微滴喷射装置的设计准则。根据应用于快速成形工艺的需要，讨论了机械结构、材料选择、驱动与控制系统的实现方法。 压电驱动器产生尽可能大的变形体积是压电驱动微滴喷射装置设计成功和装置小型化的关键。通过对压电驱动器电场分布和复合板小挠度变形的分析，得到压电驱动器在电场力作用下的挠度曲线方程。在此基础上，对压电驱动器的结构尺寸进行了优化设计。 研究微滴喷射过程对深入了解喷射机理和优化设计具有重要意义。本文通过对腔体结构进行简化以及动态下压电驱动器的力—位移模型分析，建立了压电驱动微滴喷射的数学模型，分析了压电驱动微滴喷射的工作过程。建立了压电驱动微滴喷射装置的实验系统，通过实验全面分析了电参数、结构参数和液体性质对喷射过程的影响。从应用到快速成形领域的角度出发，分析了喷射性能和相关影响参数。 压电驱动微滴喷射装置为快速成形技术提供了强大的使能手段，本文分析了组织工程和无木模铸型制造工艺对喷射装置的要求，建立了实验平台，将压电驱动微滴喷射装置应用到组织工程和无木模铸型制造工艺中。实验证明，压电驱动微滴喷射装置能够满足中、低粘度范围内流体材料和腐蚀性流体材料的喷射要求。