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激光間接成模工藝
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+* u{g]gA8s ①立體光造形(StereoLithographyApparatus,簡稱SLA)工藝是利用紫外
激光束逐層掃描光固化膠的方法形成三維實體工件的。1986年美國3DSystems公司推出了商品化樣機SLA-1。SLA工藝的最高加工
精度能達到0.05mm。
<)_:NRjBF& **T:eI+ ②薄層疊片制造(LaminatedObjectManufacturing,簡稱LOM)工藝采用薄片材料,如紙、
塑料薄膜等,由美國Helisys公司于1986年研制成功。通過反復CO2激光器切割和材料粘貼,得到分層制造的實體工件。LOM工藝的特點是適合制造大型工件,其精度達到0.1mm。
51&|t#8h 9Tzc(yCY ③選擇性激光燒結(SelectiveLaserSintering,簡稱SLS)工藝是利用粉末狀材料成形的,由美國德克薩斯大學奧斯汀分校的于1989年研制成功,通過用高強度的CO2激光器逐層有選擇地掃描燒結材料粉末而形成三維工件,SLS工藝最大的優(yōu)點在于選材較為廣泛。
W.yV/fu pGY [f@_x- 上述三種激光快速成形技術由于發(fā)展時間長,技術相對比較成熟,在國內外都得到了較為廣泛的應用。但上述方法形成的三維工件都不能直接作為
模具使用,需要進行后續(xù)的處理,所以稱之為激光間接成模工藝。
r@|R-Binz r> Fec 主要的處理方法有:
E/:+@'(k ①快速成形工件處理后用作模具。LOM制作的紙模經表面處理直接代替砂型鑄造木模;或者用LOM制作的紙模具經表面處理直接用作低熔點合金鑄模、注塑模;或失蠟鑄造中蠟模的成形模。SLS制作的工件經滲銅后,作為金屬模具使用。
a4yOe*Ak,F 536^PcJlN ②用快速成形件作母模澆注硅橡膠、環(huán)氧樹脂、聚氨脂等材料制作軟模具。
IM[54_I $|Q".dD ③用快速成形件翻制硬模具。一種是直接用LOM制作紙基模具,經表面金屬電弧噴鍍和拋光后研成金屬模;另一種是金屬面硬背襯模具。上述硬模具可用于砂型鑄造、消失模的壓型制作、注塑模以及簡易非鋼質拉伸模。
F`fGz)Mk 2#'rk'X,K 用上述激光間接成模工藝制作模具,既避開了復雜的機械切削加工,又可以保證模具的精度,還可以大大縮短制模時間、節(jié)省制模費用,對于形狀復雜的精度模具,其優(yōu)點尤為突出。但是,目前還存在著模具壽命相對較短的缺點,所以上述激光間接成形模具較適合于小批量生產。
@b]VCv0*f% |2qR^Hd&5 2)激光直接成模工藝
"(0oP9lZ 選擇性激光熔化(SelectiveLaserMelting,簡稱SLM)技術是在選擇性激光燒結(SLS)技術的基礎上發(fā)展起來的。SLM的特點為:(1)使用高功率密度,小光斑的激光束加工金屬,使得金屬零件具有0.1毫米的尺寸精度;(2)熔化金屬制造出來的零件具有冶金結合的實體,相對密度幾乎能達到100%,大大改善了金屬零件的性能;(3)由于激光光斑直徑很小,因此能以較低的功率熔化高熔點的金屬,使得用單一成分的金屬粉末來制造零件成為可能。圖2所示為德國EOSGmbH公司利用選擇性激光熔化(SLM)工藝制造的全金屬零件。
X"kXNKV/n `ajx hp 激光多層(或稱三維/立體)熔覆直接快速成形技術是在快速原型技術的基礎上結合同步送料激光熔覆技術所發(fā)展起來的一項高新制造技術,其實質是計算機控制下的三維激光熔覆。
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