激光快速成形技术主要工艺方法LRP
激光敏捷成形(Laser Rapid Prototyping:LRP)是将CAD、CAM、CNC、激光、精细伺服驱动和新材料等先进技术集成的一种全新制作技术。与传统制作方法对比具有:原形的复帛性、互换性高;制作工艺与制作原形的几何形状无关;加工周期短、成本低,一般制作费用降低50%,加工周期缩短70%以上;高度技术集成,完结方案制作一体化。
近期展开的LPR首要有:立体光造形(SLA)技术;选择性激光烧结(SLS)技术;激光熔覆成形(LCF)技术;激光近形(LENS)技术;激光薄片叠层制作(LOM)技术;激光诱发热应力成形(LF)技术及三维打印技术等。
立体光造形(SLA)技术
SLA技术又称光固化敏捷成形技术,其原理是计算机控制激光束对光敏树脂为材料的表面进行逐点扫描,被扫描区域的树脂薄层(约非常之几毫米)产生光聚合反应而固化,构成零件的一个薄层。工作台下移一个层厚的距离,以便固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂,进行下一层的扫描加工,如此重复,直到悉数原形制作完毕。因为光聚合反应是依据光的效果而不是依据热的效果,故在工作时只需功率较低的激光源。此外,因为没有热扩散,加上链式反应能够极好地控制,确保聚合反应不发生在激光点以外,因而加工精度高,表面质量好,原材料的得用率靠近100%,能制作形状凌乱、精细的零件,功率高。对于尺度较大的零件,则可选用先分块成形然后粘接的方法进行制作。
美国、日本、德国、比利时等都投入了很多的人力、物力研讨该技术,并不断有新产品问世。我国西安交通大学也研制成功了立体光造形机LPS600A。如今,全世界有10多家工厂出产该产品。
在汽车车身制作中的运用
SLA技术可制作出所需比例的精细铸造模具,然后浇铸出一定比例的车身金属模型,得用此金属模型可进行风洞和磕碰等试验,然后完结对车身最终评估,以决议其方案是不是合理。美国克莱斯勒公司已用SLA技术制成了车身模型,将其放在高速风洞中进行空气动力学试验分析,取得了令人满意的效果,大大节省了试验费用。
用于汽车发动机进气管试验
进气管内腔形状是由非常凌乱的安闲曲面构成的,它对进步进气功率、燃烧进程有非常首要的影响。方案进程中,需要对不一样的进气管方案做气道试验,传统的方法是用手艺方法加工出由几十个截面来描述的气管木模或石膏模,再用砂模铸造进气管,加工中,木模工对图纸的理解和本身的技术水往常致使零件与方案意图的违背,有时这种差错的影响是显著的。运用数控加工虽然能较好地反映出方案意图,但其准备时间长,特别是几何形状凌乱时更是如此。英国Rover公司运用敏捷成形技术出产进气管的外模及内腔模,取得了令人满意的效果。
选择性激光烧结(SLS)技术
SLS技术与SLA技术很相似,仅仅用粉末材料代替了液态光聚合物,并以一定的扫描速度和能量效果于粉末材料。该技术具有原材料选泽广泛、剩下材料易于收拾、运用范围广等利益,适用于原形及功用零件的制作。在成形进程中,激光工作参数以及粉末的特性和烧结空气是影响烧结成形质量的首要参数。
在汽车模具制作中运用
美国德克萨斯州立大学研讨的SLS技术,已由美国DTM公司产品化。如今该公司已研制出SLS2000系列第三代产品。该系统能烧结蜡、聚碳酸酯、尼龙、金属等各种材料。用该系统制作的钢铜合金注塑模具,可注塑5万件工件。这些年依据RPM技术模具制作技术已从开端的原形制作,展开到敏捷工模具制作,成为国内外运用研讨开发的关键。依据RPM的模具制作方法可分为直接制模法和直接制模法。
直接制模法是直接选用RPM技术制作模具,在RPM技术诸方法中能够直接制作金属模具的是SLS法。用这种方法制作的钢制铜合金打针模,寿数可达5万件以上。但此法在烧结进程中材料发生较大缩短,精度难以控制。