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寧波市鄞州首南恒宇激光雕刻廠

激光快速成形技術(shù)最新發(fā)展及應(yīng)用
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激光快速成形(Laser Rapid Prototyping:LRP)是將CAD、CAM、CNC、激光、精密伺服驅(qū)動和新材料等先進技術(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:原型的復(fù)制性、互換性高;制造工藝與制造原型的幾何形狀無關(guān);加工周期短、成本低,一般制造費用降低50%,加工周期縮短70%以上;高度技術(shù)集成,實現(xiàn)設(shè)計制造一體化。
  近期發(fā)展的LPR主要有:立體光造型(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),其原理是計算機控制激光束對光敏樹脂為原料的表面進行逐點掃描,被掃描區(qū)域的樹脂薄層(約十分之幾毫米)產(chǎn)生光聚合反應(yīng)而固化,形成零件的一個薄層。工作臺下移一個層厚的距離,以便固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態(tài)樹脂,進行下一層的掃描加工,如此反復(fù),直到整個原型制造完畢。由于光聚合反應(yīng)是基于光的作用而不是基于熱的作用,故在工作時只需功率較低的激光源。此外,因為沒有熱擴散,加上鏈式反應(yīng)能夠很好地控制,能保證聚合反應(yīng)不發(fā)生在激光點之外,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、精細的零件,效率高。對于尺寸較大的零件,則可采用先分塊成形然后粘接的方法進行制作。
  美國、日本、德國、比利時等都投入了大量的人力、物力研究該技術(shù),并不斷有新產(chǎn)品問世。我國西安交通大學(xué)也研制成功了立體光造型機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行風洞和碰撞等試驗,從而完成對車身最終評價,以決定其設(shè)計是否合理。美國克萊斯勒公司已用SLA技術(shù)制成了車身模型,將其放在高速風洞中進行空氣動力學(xué)試驗分析,取得了令人滿意的效果,大大節(jié)約了試驗費用。
  ●用于汽車發(fā)動機進氣管試驗 進氣管內(nèi)腔形狀是由十分復(fù)雜的自由曲面構(gòu)成的,它對提高進氣效率、燃燒過程有十分重要的影響。設(shè)計過程中,需要對不同的進氣管方案做氣道試驗,傳統(tǒng)的方法是用手工方法加工出由幾十個截面來描述的氣管木模或石膏模,再用砂模鑄造進氣管,加工中,木模工對圖紙的理解和本身的技術(shù)水平常導(dǎo)致零件與設(shè)計意圖的偏離,有時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)計意圖,但其準備時間長,特別是幾何形狀復(fù)雜時更是如此。英國Rover公司使用快速成型技術(shù)生產(chǎn)進氣管的外模及內(nèi)腔模,取得了令人滿意的效果。

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