激光快速成形(Laser Rapid Prototyping：LRP)是將CAD、CAM、CNC、激光、精密伺服驅(qū)動(dòng)和新材料等先進(jìn)技術(shù)集成的一種全新制造技術(shù)。與傳統(tǒng)制造方法相比具有：原形的復(fù)制性、互換性高；制造工藝與制造原形的幾何形狀無(wú)關(guān)；加工周期短、成本低，一般制造費(fèi)用降低50％，加工周期縮短70％以上；高度技術(shù)集成，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造一體化。
近期發(fā)展的LPR主要有：立體光造形(SLA)技術(shù)；選擇性激光燒結(jié)(SLS)技術(shù)；激光熔覆成形(LCF)技術(shù)；激光近形(LENS)技術(shù)；激光薄片疊層制造(LOM)技術(shù)；激光誘發(fā)熱應(yīng)力成形(LF)技術(shù)及三維印刷技術(shù)等。
立體光造形(SLA)技術(shù)
SLA技術(shù)又稱光固化快速成形技術(shù)，其原理是計(jì)算機(jī)控制激光束對(duì)光敏樹(shù)脂為原料的表面進(jìn)行逐點(diǎn)掃描，被掃描區(qū)域的樹(shù)脂薄層(約十分之幾毫米)產(chǎn)生光聚合反應(yīng)而固化，形成零件的一個(gè)薄層。工作臺(tái)下移一個(gè)層厚的距離，以便固化好的樹(shù)脂表面再敷上一層新的液態(tài)樹(shù)脂，進(jìn)行下一層的掃描加工，如此反復(fù)，直到整個(gè)原形制造完畢。由于光聚合反應(yīng)是基于光的作用而不是基于熱的作用，故在工作時(shí)只需功率較低的激光源。此外，因?yàn)闆](méi)有熱擴(kuò)散，加上鏈?zhǔn)椒磻?yīng)能夠很好地控制，能保證聚合反應(yīng)不發(fā)生在激光點(diǎn)之外，因而加工精度高，表面質(zhì)量好，原材料的利用率接近100％，能制造形狀復(fù)雜、精細(xì)的零件，效率高。對(duì)于尺寸較大的零件，則可采用先分塊成形然后粘接的方法進(jìn)行制作。
美國(guó)、日本、德國(guó)、比利時(shí)等都投入了大最的人力、物力研究該技術(shù)，并不斷有新產(chǎn)品問(wèn)世。我國(guó)西安交通大學(xué)也研制成功了立體光造形機(jī)LPs600A。目前，全世界有10多家工廠生產(chǎn)該產(chǎn)品。
●在汽車車身制造中的應(yīng)用
SLA技術(shù)可制造出所需比例的精密鑄造模具，從而澆鑄出一定比例的車身金屬模型，利用此金屬模型可進(jìn)行風(fēng)洞和碰撞等試驗(yàn)，從而完成對(duì)車身最終評(píng)價(jià)，以決定其設(shè)計(jì)是否合理。美國(guó)克萊斯勒公司已用SLA技術(shù)制成了車身模型，將其放在高速風(fēng)洞中進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)分析，取得了令人滿意的效果，大大節(jié)約了試驗(yàn)費(fèi)用。
●用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管試驗(yàn)
進(jìn)氣管內(nèi)腔形狀是由十分復(fù)雜的自由曲面構(gòu)成的，它對(duì)提高進(jìn)氣效率、燃燒過(guò)程有十分重要的影響。設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)不同的進(jìn)氣管方案做氣道試驗(yàn)，傳統(tǒng)的方法是用手工方法加工出由幾十個(gè)截面來(lái)描述的氣管木模或石膏模，再用砂模鑄造進(jìn)氣管，加工中，木模工對(duì)圖紙的理解和本身的技術(shù)水平常導(dǎo)致零件與設(shè)計(jì)意圖的偏離，有時(shí)這種誤差的影響是顯著的。使用數(shù)控加工雖然能較好地反映出設(shè)計(jì)意圖，但其準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，特別是幾何形狀復(fù)雜時(shí)更是如此。英國(guó)Rover公司使用快速成形技術(shù)生產(chǎn)進(jìn)氣管的外模及內(nèi)腔模，取得了令人滿意的效果。
選擇性激光燒結(jié)(SLS)技術(shù)
SLS技術(shù)與SLA技術(shù)很相似，只是用粉末原料取代了液態(tài)光聚合物，并以一定的掃描速度和能量作用于粉末材料。該技術(shù)具有原材料選擇廣泛、多余材料易于清理、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，適用于原形及功能零件的制造。在成形過(guò)程中，激光工作參數(shù)以及粉末的特性和燒結(jié)氣氛是影響燒結(jié)成形質(zhì)量的重要參數(shù)。
●在汽車模具制造中應(yīng)用
美國(guó)德克薩斯州立大學(xué)研究的SLS技術(shù)，已由美國(guó)DTM公司商品化。目前該公司已研制出SLS2000系列第三代產(chǎn)品。該系統(tǒng)能燒結(jié)蠟、聚碳酸酯、尼龍、金屬等各種材料。用該系統(tǒng)制造的鋼銅合金注塑模具，可注塑5萬(wàn)件工件。近年來(lái)基于RPM技術(shù)模具制造技術(shù)已從最初的原形制造，發(fā)展到快速工模具制造，成為國(guó)內(nèi)外應(yīng)用研究開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。基于RPM的模具制造方法可分為直接制幀法和間接制模法。
直接制模法是直接采用RPM技術(shù)制作模具，在RPM技術(shù)諸方法中能夠直接制作金屬模具的是SLS法。用這種方法制造的鋼制銅合金注射模，壽命可達(dá)5萬(wàn)件以上。但此法在燒結(jié)過(guò)程中材料發(fā)生較大收縮，精度難以控制。