据我们所了解,激光快速成型(Laser Rapid Prototyping:LRP)是将CAD、CAM、CNC、激光、精密伺服驱动和新材料等先进技术集成的一种全新制造技术。立体光造型(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,则可采用先分块成形然后粘接的方法进行制作。选择性激光烧结(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。激光薄片叠层制造(LOM)技术。LOM工艺又称为分层实体制造,是一种常用来制作模具的新型快速成形技术。起原理是先用大功率激光束切割金属薄片,然后将多层薄片叠加,并使其形状逐渐发生变化,最终获得所需原型的立体几何形状。LOM技术制作冲模,其成本约比传统方法节约1/2,生产周期大大缩短。用来制作合模、薄料模、级进模等,经济效益也甚为显著,该技术在国外已经得到了一定的使用。虽然LOM工艺在快速原型市场中层位居第二位,但由于成本价格高、精度低,材料浪费,系统设备比较复杂,工作性能不稳定等缺点导致其地位日益下降。
传统的工业成形技术中大部分也是遵循这一方法的,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。对于学过高等数学的人来说,这种原理并不陌生。在定 积分的应用中,曾讲到母线是已知曲线的旋转体体积计算和平行截面已知的立体体积计算,两者都是取厚度为△Xi的截面,近似地看成是扁圆柱体或曲边柱体,然后加以迭加: 当‖△x‖→O时,就分别得到旋转体或平行截面已知立体的体积。 地形地貌是由复杂曲面构成的,但是,只要我们测绘出不同高度的等高线,就可以据此在平 板上切割出大小、形状各异曲边平面(当然,板厚与相邻两条等高线之间的高度差应符合地形图的比例尺),然后再把它们层叠起来,只要等高线取得足够密,就可以制作成逼真的 地形模型。
据我们所了解,制造原型所用的材料不限,各种金属和非金属材料均可使用;原型的复制性、互换性高;制造工艺与制造原型的几何形状无关,在加工复杂曲面时更显优越;加工周期短,成本低,成本与产品复杂程度无关,一般制造费用降低50%,加工周期节约70%以上;高度技术集成,可实现了设计制造一体化;快速成型技术又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing,简称RPM)技术,诞生于20世纪80年代后期,是基于材料堆积法的一种高新制造技术。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。





