激光快速成型技术.docx

激光快速成型技术利用激光束扫描金属板材诱发的内部非均匀分布的热应力,使板材发生局部塑性屈服,从而使板材产生一定角度的弯曲变形。简介激光快速成型技术是上个世纪80年代发展起来的一门高新技术,他是利用激光技术,CAX技术,自动控制技术,新材料技术,直接造型,"去除"成型加工工艺,而采用"堆积"成型加工工艺,,激光快速成型技术主要应用在航空航天,汽车,,通过分层软件分层、每个薄层断面的二维数据用于驱动控制激光光束,扫射液体、粉末或薄片材料,加工出要求形状的薄层,逐层积累形成实体模型。传统的工业成形技术中大部分遵循材料去除法这一方法的,如车削、铣削、钻削、磨削、刨削;另外一些是采用模具进行成形,如铸造、冲压。而激光快速成形却是采用一种全新的成形原理--分层加工、迭加成形。而激光快速成型技术快速制造出的模型或样件可以直接用于新产品设计验证、功能验证、工程分析、市场订货一级企业的决策等,缩短新产品开发周期,降低研发成本,提高企业竞争力。激光快速成型又分为以下几类:SLA技术SLA技术又称光固化快速成形技术,其原理是计算机控制激光束对光敏树脂为原料的表面进行逐点扫描,被扫描区域的树脂薄层(约十分之几毫米)产生光聚合反应而固化,形成零件的一个薄层。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,如此反复,直到整个原型制造完毕。由于光聚合反应是基于光的作用而不是基于热的作用,故在工作时只需功率较低的激光源。此外,因为没有热扩散,加上链式反应能够很好地控制,能保证聚合反应不发生在激光点之外,因而加工精度高,表面质量好,原材料的利用率接近100%,能制造形状复杂、精细的零件,效率高。对于尺寸较大的零件,则可采用先分块成型,然后粘接的方法进行制作。SLS技术SLS技术与SLA技术很相似,只是用粉末原料取代了液态光聚合物,并以一定的扫描速度和能量作用于粉末材料。该技术具有原材料选择广泛、多余材料易于清理、应用范围广等优点,适用于原型及功能零件的制造。在成形过程中,激光工作参数以及粉末的特性和烧结气氛是影响烧结成形质量的重要参数。在汽车模具制造中应用。美国德克萨斯州立大学研究的SLS技术,已由美国dtm公司商品化。目前该公司已研制出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。用该系统制造的钢铜合金注塑模具,可注塑5万件工件。近年来基于RPM技术模具制造技术已从最初的原型制造,发展到快速工模具制造,成为国内外应用研究开发的重点。基于RPM的模具制造方法可分为直接制模法和间接制模法。直接制模法是直接采用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。用这种方法制造的钢制铜合金注射模,寿命可达5万件以上。但此法在烧结过程中材料发生较大收缩,精度难以控制。FDM技术FDM的材料一般是热塑性材料,如蜡、ABS、尼龙等,以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化,喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动,同时将熔化的材料挤出,材料迅速固化,并与周围的材料粘结。1、FDM工艺不用激光,因此使用、维护简单,成本较低。2、用蜡成形的零件原型