1) лазерный непрямой процесс литья
1 Процесс устройства для стереолитографии (SLA) состоит в том, чтобы слой УФ-лазерного луча послойно сканировать светоотверждаемый адгезив с образованием трехмерной твердой заготовки. В 1986 году 3D Systems из США запустили коммерческий прототип SLA-1. Высочайшая точность обработки процесса SLA может достигать 0,05 мм. В процессе 2LaminatedObject Manufacturing (LOM) используются тонкопленочные материалы, такие как бумага, пластиковая пленка и т. Д., Которые были успешно разработаны Helisys в Соединенных Штатах в 1986 году. Твердые заготовки, полученные в виде слоев, получают путем многократной лазерной резки CO2 и материалов. прилипание. Процесс LOM характеризуется способностью изготавливать большие заготовки с точностью до 0,1 мм. 3 Процесс селективного лазерного спекания (SLS) формируется из порошкового материала. Он был успешно разработан Техасским университетом в Остине в 1989 году. Он избирательно сканируется и послойно с помощью высокоинтенсивного CO2-лазера. Порошок материала образует трехмерную заготовку, и наибольшим преимуществом процесса SLS является широкий выбор материала.
В связи с длительным временем разработки и относительно зрелой технологией вышеупомянутые три технологии быстрого лазерного прототипирования широко используются в стране и за рубежом. Однако трехмерная заготовка, сформированная вышеуказанным способом, не может быть непосредственно использована в качестве пресс-формы и должна быть подвергнута последующей обработке, поэтому ее называют процессом лазерного непрямого формования. Основные методы обработки заключаются в следующем: (1) Быстрое прототипирование заготовки используется в качестве формы. Бумажная форма, изготовленная компанией LOM, напрямую заменяется деревянной литейной формой для пескоструйной обработки; или бумажную форму, изготовленную LOM, непосредственно используют в качестве формы для сплава с низкой температурой плавления, литьевой формы для обработки поверхности или формующей формы для восковой формы при литье по выплавляемым моделям. Обрабатываемая SLS заготовка используется как металлическая форма после инфильтрации меди. 2 Использование быстроформованной детали в качестве мастер-формы для литья силиконовой резины, эпоксидной смолы, полиуретана и других материалов для создания мягкой формы. 3 Используйте быстро формирующуюся деталь для поворота твердой формы. Одним из них является непосредственное изготовление пресс-формы на основе бумаги с помощью LOM, а затем формирование металлической пресс-формы путем поверхностного напыления и полировки металла; другая - металлическая поверхность с твердой подложкой. Вышеуказанную твердую форму можно использовать для литья в песчаные формы, формования потерянной пены, литья под давлением и простого растяжения из нержавеющей стали.
Вышеупомянутый процесс лазерного непрямого формования используется для изготовления формы, что позволяет избежать сложного процесса механической резки и обеспечивает точность формы, а также может значительно сократить время формования и снизить стоимость формования. Для прецизионных пресс-форм сложной формы преимущества особенно выдающиеся. Однако все еще существуют недостатки в относительно коротком сроке службы литейной формы, поэтому вышеуказанная лазерная форма для непрямого формования больше подходит для мелкосерийного производства.
2) Лазерный процесс прямого литья
Технология селективного лазерного плавления (SLM) основана на технологии селективного лазерного спекания (SLS). Характеристики SLM: (1) использование лазерного луча с малой точечной мощностью с высокой плотностью мощности для обработки металла, чтобы металлические детали имели размерную точность 0,1 мм; (2) детали, изготовленные из расплавленного металла, имеют металлургически связанные объекты, и относительная плотность может составлять почти до 100%, что значительно улучшает характеристики металлических деталей; (3) Поскольку диаметр лазерного пятна мал, можно плавить тугоплавкие металлы с более низкой мощностью, что позволяет изготавливать детали из одного компонента металлического порошка. На рисунке 2 показаны цельнометаллические детали, изготовленные немецкой компанией EOSGmbH с использованием процесса селективного лазерного плавления (SLM).
Технология прямого быстрого прототипирования лазерной многослойной (или трехмерной / трехмерной) оболочки - это высокотехнологичная технология производства, разработанная на основе технологии быстрого прототипирования в сочетании с технологией синхронной подачи лазерной оболочки, суть которой контролируется компьютером 3D лазерная облицовка. Благодаря быстрым характеристикам затвердевания лазерной оболочки полученные металлические детали имеют однородную и тонкую дендритную структуру и превосходное качество, а их плотность и характеристики сопоставимы с характеристиками обычных металлических деталей. Лазерное многослойное покрытие разработало множество методов, наиболее ярким из которых является технология быстрого прототипирования металлических деталей, называемая LaserEngineered NetShaping (LENS), разработанная Sandia National Laboratories. Этим методом были успешно изготовлены нержавеющая сталь, чугунная сталь, суперсплав на основе никеля, инструментальная сталь, титановый сплав, магнитный материал и никель-алюминиевый интерметаллический состав, и плотность деталей составляет почти 100%.
Технология селективного лазерного плавления (SLM) и технология лазерного конструирования сетки (LENS) были промышленными и академическими благодаря компактности формованных деталей, металлургической связанной структуре и высокой точности, а также длительному сроку службы готовой пресс-формы. Всеобщее внимание всего мира представило различные образцы оборудования за рубежом, и некоторые из них даже начали коммерциализироваться; и текущие отечественные исследования и применение все еще находятся в зачаточном состоянии.
Кроме того, существует многослойная технология производства (LOM) для металлических деталей, основанная на лазерной тонкой резке, которая обладает характеристиками изготовления больших и сложных форм пресс-форм быстро и при низких затратах. В 1980-х годах Исследовательская лаборатория Накагава Вэйсюн в Японии применила технологию тонкого металлического листа LOM для реализации многослойного быстрого изготовления металлических форм. После разработки технология LOM из листового металла постепенно применялась для больших форм для внутренней и внешней отделки, таких как автомобили, и для изготовления литьевых форм со сложными путями потока.
