1) Laser epäsuora muovausprosessi
1 Stereolitografialaitteisto (SLA) on UV-lasersäteen kerros kerroksena valoa kovettavan liiman skannaamiseksi kolmiulotteisen kiinteän työkappaleen muodostamiseksi. Vuonna 1986 Yhdysvaltain 3D Systems toi markkinoille kaupallisen prototyypin SLA-1. SLA-prosessin suurin työstötarkkuus voi olla 0,05 mm. 2LaminatedObject Manufacturing (LOM) -prosessissa käytetään ohutkalvomateriaaleja, kuten paperia, muovikalvoa jne., Jonka Helisys kehitti menestyksekkäästi Yhdysvalloissa vuonna 1986. Kerroksissa tuotettu kiinteä työkappale saadaan toistuvalla CO2-laserleikkauksella ja materiaalilla. kiinni. LOM-prosessille on tunnusomaista sen kyky valmistaa suuria työkappaleita tarkkuudella 0,1 mm. 3 Jauhemateriaalista muodostuu selektiivinen lasersintraus (SLS). Sitä kehitti menestyksekkäästi Texasin yliopisto Austinissa vuonna 1989. Se skannataan valikoivasti ja kerros kerrokselta erittäin voimakkaalla CO2-laserilla. Materiaalijauhe muodostaa kolmiulotteisen työkappaleen, ja SLS-prosessin suurin etu on, että materiaalivalikoima on laaja.
Pitkän kehitysajan ja suhteellisen kypsän tekniikan ansiosta edellä mainittua kolmea nopean laserin prototyyppitekniikkaa on käytetty laajasti kotona ja ulkomailla. Edellä esitetyllä menetelmällä muodostettua kolmiulotteista työkappaletta ei kuitenkaan voida käyttää suoraan muotina, ja se on alistettava myöhemmälle käsittelylle, joten sitä kutsutaan epäsuoraksi laserprosessointimenetelmäksi laserilla. Tärkeimmät käsittelymenetelmät ovat seuraavat: (1) Muotina käytetään työkappaleen nopeaa prototyyppiä. LOM: n valmistama paperimuotti korvataan suoraan pintakäsittelyllä hiekkaa valavalla puumuotilla; tai LOM: n valmistamaa paperimuottia käytetään suoraan matalan sulamispisteen omaavan seoksen muotina, ruiskutusmuotona pintakäsittelyllä tai vahamuotin muovausmuotona menetetyssä vahavalussa. SLS: n valmistamaa työkappaletta käytetään metallimuotina kuparin imeytymisen jälkeen. 2 Nopeasti muodostuvan osan käyttö perusmuotina silikonikumin, epoksihartsin, polyuretaanin ja muiden materiaalien valamiseen pehmeän muotin valmistamiseksi. 3 Käännä kova muotti nopeasti muodostuvalla osalla. Yksi on valmistaa suoraan paperipohjainen muotti LOM: lla ja muodostaa sitten metallimuotti pintametallikaarisumutuksella ja kiillotuksella; toinen on metallipintainen kova taustamuotti. Edellä olevaa kovaa muottia voidaan käyttää hiekan valuun, menetetyn vaahdon muovaamiseen, ruiskuvaluun ja yksinkertaiseen muusta kuin teräksestä muodostettuun vetomuovaukseen.
Edellä mainittua epäsuoraa lasermuovausprosessia käytetään muotin valmistukseen, mikä välttää monimutkaista mekaanista leikkausprosessia ja varmistaa muotin tarkkuuden ja voi lyhentää huomattavasti muovausaikaa ja säästää muovauskustannuksia. Monimutkaisen muodon tarkkuusmuotin edut ovat erityisen ulkonevat. Muotin suhteellisen lyhyessä elämässä on kuitenkin vielä puutteita, joten yllä oleva epäsuora lasermuotoilumuotti soveltuu paremmin pienen erän tuotantoon.
2) Laser-suoramuovausprosessi
Selektiivinen lasersulatus (SLM) tekniikka perustuu selektiiviseen lasersintraustekniikkaan (SLS). SLM: n ominaispiirteet ovat: (1) suuren tehon tiheyden, pienen pistelaserin käyttäminen metallin työstämiseen siten, että metalliosien mittatarkkuus on 0,1 mm; (2) sulan metallin osissa on metallurgisesti sitoutuneita yksiköitä, ja suhteellinen tiheys voi olla melkein jopa 100%, mikä parantaa huomattavasti metalliosien suorituskykyä; (3) Koska laserpisteläpimitta on pieni, on mahdollista sulata korkeasti sulavia metalleja pienemmällä teholla, jolloin on mahdollista valmistaa osia yhdestä metallijauheen komponentista. Kuvio 2 esittää saksalaisen EOSGmbH-yhtiön valmistamia metalliosia selektiivisellä lasersulatusprosessilla (SLM).
Laser monikerroksinen (tai kolmiulotteinen / kolmiulotteinen) päällystys suora nopea prototyyppitekniikka on korkean teknologian valmistustekniikka, joka on kehitetty nopeaan prototyyppitekniikkaan yhdistettynä synkroniseen syöttölaserverhoustekniikkaan, jonka ydin on tietokoneohjattu 3D-laserpäällyste. Laserpäällysteen nopeiden jähmettymisominaisuuksien vuoksi valmistetuilla metalliosilla on tasainen ja hieno dendriittinen rakenne ja erinomainen laatu, ja niiden tiheys ja suorituskyky ovat verrattavissa tavanomaisten metalliosien vastaaviin. Monikerroslaserverhouksessa on kehitetty erilaisia menetelmiä, joista edustavin on Sandia National Laboratoriesin kehittämä metalliosien nopea prototyyppitekniikka, nimeltään LaserEngineered NetShaping (LENS). Ruostumaton teräs, maraging-teräs, nikkelipohjainen superseos, työkaluteräs, titaaniseos, magneettinen materiaali ja nikkeli-alumiini -metalliyhdiste on valmistettu menestyksekkäästi tällä menetelmällä, ja osien tiheys on lähes 100%.
Selektiivinen lasersulatustekniikka (SLM) ja laseretekniikan verkonmuodostuksen (LENS) tekniikka ovat olleet teollisia ja akateemisia johtuen muovattujen osien tiiviydestä, metallurgisesta sidotusta rakenteesta ja korkeasta tarkkuudesta sekä valmiin muotin pitkästä käyttöilasta. Maailman yleinen huomio on tuonut ulkomaille erilaisia laiteprototyyppejä, ja jotkut niistä ovat jopa alkaneet markkinoida; ja nykyinen kotimainen tutkimus ja sovellus on vasta alkuvaiheessa.
Lisäksi on metalliosien kerrostettu valmistustekniikka (LOM), joka perustuu laserleikkaukseen, jolla on ominaisuudet valmistaa suuria ja monimutkaisia muottimuotoja nopeasti ja edullisesti. 1980-luvulla Japanin Nakagawa Weixiongin tutkimuslaboratorio käytti ohutmetallilevy-LOM-tekniikkaa toteuttamaan metallimuottien kerrostettu nopea valmistus. Kehittämisen jälkeen ohutlevy-LOM-tekniikkaa on sovellettu vähitellen suuriin sisä- ja ulkoreunan muotteihin, kuten autoihin, ja monimutkaisten virtausreittien sisältävien ruiskuvalumuottien valmistukseen.
