1) Laserowy proces formowania pośredniego
1 Proces aparatury stereografii litograficznej (SLA) polega na stosowaniu wiązki laserowej UV warstwa po warstwie do skanowania światłoutwardzalnego kleju w celu utworzenia trójwymiarowego litego przedmiotu obrabianego. W 1986 r. Firma 3D Systems ze Stanów Zjednoczonych wprowadziła na rynek prototyp SLA-1. Najwyższa dokładność obróbki w procesie SLA może osiągnąć 0,05 mm. W procesie 2 LaminatedObject Manufacturing (LOM) stosowane są materiały cienkowarstwowe, takie jak papier, folia z tworzywa sztucznego itp., Które zostały z powodzeniem opracowane przez Helisys w Stanach Zjednoczonych w 1986 r. Solidny przedmiot wytwarzany warstwowo uzyskuje się poprzez wielokrotne cięcie laserem CO2 i materiał klejący. Proces LOM charakteryzuje się zdolnością do wytwarzania dużych detali z dokładnością do 0,1 mm. 3 Proces selektywnego spiekania laserowego (SLS) powstaje z materiału proszkowego. Został z powodzeniem opracowany przez University of Texas w Austin w 1989 roku. Jest selektywnie skanowany i warstwa po warstwie za pomocą lasera CO2 o wysokiej intensywności. Proszek materiału tworzy trójwymiarowy przedmiot obrabiany, a największą zaletą procesu SLS jest szeroki wybór materiałów.
Ze względu na długi czas opracowywania i stosunkowo dojrzałą technologię powyższe trzy laserowe technologie szybkiego prototypowania były szeroko stosowane w kraju i za granicą. Jednak trójwymiarowy przedmiot utworzony powyższym sposobem nie może być bezpośrednio użyty jako forma i musi zostać poddany późniejszej obróbce, dlatego nazywa się to laserowym procesem formowania pośredniego. Główne metody obróbki są następujące: (1) Szybkie prototypowanie przedmiotu obrabianego jest stosowane jako forma. Papierowa forma wykonana przez LOM jest bezpośrednio zastępowana przez drewnianą formę do odlewania piasku poprzez obróbkę powierzchni; lub forma papierowa wykonana przez LOM jest bezpośrednio stosowana jako forma stopowa o niskiej temperaturze topnienia, forma wtryskowa przez obróbkę powierzchni lub forma formująca formy woskowej w odlewaniu metodą traconego wosku. Obrabiany przez SLS przedmiot jest używany jako metalowa forma po infiltracji miedzi. 2 Użycie szybko uformowanej części jako formy głównej do odlewania gumy silikonowej, żywicy epoksydowej, poliuretanu i innych materiałów w celu utworzenia miękkiej formy. 3 Użyj części do szybkiego formowania, aby obrócić twardą formę. Jednym z nich jest bezpośrednie wykonanie formy papierowej za pomocą LOM, a następnie uformowanie metalowej formy poprzez natryskiwanie i polerowanie metalu powierzchniowego; drugi to twarda metalowa forma z twardym podłożem. Powyższa twarda forma może być używana do odlewania w piasku, formowania utraconej piany, formowania wtryskowego i prostego nieelastycznego formowania rozciągliwego.
Wyżej wymieniony laserowy proces formowania pośredniego służy do wykonania formy, co pozwala uniknąć skomplikowanego procesu cięcia mechanicznego i zapewnia precyzję formy, a także może znacznie skrócić czas formowania i zaoszczędzić koszty formowania. W przypadku precyzyjnej formy o złożonym kształcie zalety są szczególnie wystające. Nadal jednak występują niedociągnięcia w stosunkowo krótkim okresie użytkowania formy, więc powyższa laserowa forma do formowania pośredniego jest bardziej odpowiednia do produkcji w małych seriach.
2) Proces bezpośredniego formowania laserowego
Technologia selektywnego topienia laserowego (SLM) oparta jest na technologii selektywnego spiekania laserowego (SLS). Cechami SLM są: (1) wykorzystanie małej punktowej wiązki laserowej o wysokiej gęstości mocy do obróbki metalu, dzięki czemu części metalowe mają dokładność wymiarową 0,1 mm; (2) części wykonane ze stopionego metalu mają elementy związane metalurgicznie, a gęstość względna może wynosić prawie do 100%, co znacznie poprawia działanie części metalowych; (3) Ponieważ średnica plamki lasera jest niewielka, możliwe jest stopienie metali o wysokiej temperaturze topnienia przy niższej mocy, co umożliwia wytwarzanie części z jednym składnikiem proszku metalu. Rysunek 2 pokazuje w całości metalowe części wyprodukowane przez niemiecką firmę EOSGmbH przy użyciu procesu selektywnego topienia laserowego (SLM).
Laserowa wielowarstwowa (lub trójwymiarowa / trójwymiarowa) technologia bezpośredniego szybkiego prototypowania to zaawansowana technologicznie technologia wytwarzania opracowana w oparciu o technologię szybkiego prototypowania w połączeniu z technologią laserowego powlekania synchronicznego z zasilaniem, której istotą jest sterowanie komputerowe Laserowe okładziny 3D. Ze względu na szybkie zestalanie się okładziny laserowej produkowane części metalowe mają jednolitą i drobną strukturę dendrytyczną oraz doskonałą jakość, a ich gęstość i wydajność są porównywalne z konwencjonalnymi częściami metalowymi. Laserowe pokrycie wielowarstwowe opracowało szereg metod, z których najbardziej reprezentatywną jest technologia szybkiego prototypowania części metalowych o nazwie LaserEngineered NetShaping (LENS) opracowana przez Sandia National Laboratories. Metodą tą z powodzeniem wytworzono stal nierdzewną, stal maraging, superstop na bazie niklu, stal narzędziową, stop tytanu, materiał magnetyczny i związek międzymetaliczny niklowo-aluminiowy, a gęstość części wynosi prawie 100%.
Technologie selektywnego topienia laserowego (SLM) i technologii formowania siatki inżynierii laserowej (LENS) mają charakter przemysłowy i akademicki ze względu na zwartość formowanych części, konstrukcję związaną z metalurgią oraz wysoką precyzję i długą żywotność gotowej formy. Ogólna uwaga świata wprowadziła za granicą różnorodne prototypy sprzętu, a niektóre zaczęły nawet być komercjalizowane; a obecne krajowe badania i zastosowania są jeszcze w powijakach.
Ponadto istnieje technologia produkcji warstwowej (LOM) dla części metalowych oparta na precyzyjnym cięciu laserowym, która ma cechy szybkiego i taniego wytwarzania dużych i złożonych kształtów form. W latach 80. laboratorium badawcze Nakagawa Weixiong w Japonii zastosowało technologię LOM cienkiej blachy do realizacji warstwowej szybkiej produkcji form metalowych. Po opracowaniu technologia LOM z blachy została stopniowo zastosowana do dużych wewnętrznych i zewnętrznych form wykończeniowych, takich jak samochody, oraz do produkcji form wtryskowych o złożonych ścieżkach przepływu.
