1) Procés de modelat indirecte amb làser
Un procés de litografia estèreo (SLA) consisteix en fer servir un raig làser a làser per capa per escanejar l’adhesiu que guareix la llum per formar una peça sòlida tridimensional. El 1986, 3D Systems dels Estats Units va llançar el prototip comercial SLA-1. La màxima precisió de mecanitzat del procés SLA pot arribar a 0,05mm. El procés de fabricació 2LaminatedObject (LOM) utilitza materials de pel·lícula fina, com ara paper, film plàstic, etc., que va ser desenvolupat amb èxit per Helisys als Estats Units el 1986. La peça de treball sòlida produïda en capes s’obté mitjançant un tall repetit i làser de CO2. enganxar. El procés LOM es caracteritza per la seva capacitat per fabricar peces grans amb una precisió de 0,1 mm. 3 El procés de làser selectiu amb làser (SLS) està format per material en pols. Va ser desenvolupat amb èxit per la Universitat de Texas d’Austin el 1989. Es digitalitza selectivament i capa per capa amb làser de CO2 d’alta intensitat. La pols de material forma una peça tridimensional i el major avantatge del procés SLS és que la selecció del material és extensa.
A causa del llarg temps de desenvolupament i la tecnologia relativament madura, les tres tecnologies de prototipatge ràpid amb làser han estat àmpliament utilitzades a casa i a l'estranger. Tanmateix, la peça tridimensional formada pel mètode anterior no es pot utilitzar directament com a motlle i ha de ser sotmesa al processament posterior, per la qual cosa s'anomena procés de modelat indirecte amb làser. Els principals mètodes de tractament són els següents: (1) El prototipat ràpid de la peça s'utilitza com a motlle. El motlle de paper fet per LOM es substitueix directament pel motlle de fusta de fosa de sorra per tractament de superfícies; o el motlle de paper fabricat per LOM s'utilitza directament com a motlle d'aliatge de baix punt de fusió, un motlle d'injecció mitjançant tractament superficial o com un motlle formador del motlle de cera en colada de cera perduda. La peça fabricada per SLS s'utilitza com a motlle de metall després de la infiltració de coure. 2 Utilitzant una peça de formació ràpida com a motlle mestre per a colar cautxú de silicona, resina epoxi, poliuretà i altres materials per fer un motlle suau. 3 Utilitzeu una part de formació ràpida per girar el motlle dur. Una és realitzar directament un motlle basat en paper amb LOM, i després formar un motlle metàl·lic mitjançant polvorització i poliment per arc de metall; l'altre és un motlle de suport dur de superfície metàl·lica. El motlle dur anterior es pot utilitzar per al buidatge de sorra, per emmotllar escuma perduda, modelar per injecció i per a emmotllaments senzills en acer.
El procés de modelat indirecte amb làser esmentat anteriorment s’utilitza per fer el motlle, que evita el complicat procés de tall mecànic i assegura la precisió del motlle, i pot reduir molt el temps d’emmotllament i estalviar els costos de modelat. Per als motlles de precisió de forma complexa, els avantatges són especialment destacats. Tot i això, encara hi ha mancances en la vida relativament curta del motlle, de manera que el motlle de formació indirecta làser és més adequat per a la producció de lots petits.
2) procés de modelat directe amb làser
La tecnologia Selective Laser Melting (SLM) es basa en la tecnologia de sinterització làser selectiva (SLS). Les característiques del SLM són: (1) utilitzant un raig làser d'alta densitat de potència petita per processar metall, de manera que les peces metàl·liques tenen una precisió dimensional de 0,1 mm; (2) les peces fabricades amb metall fos tenen entitats unides metal·lúrgiques i la densitat relativa pot ser de fins a un 100%, millorant molt el rendiment de les peces metàl·liques; (3) Com que el diàmetre del punt làser és petit, és possible fondre metalls de fusió elevada a una potència inferior, cosa que permet fabricar peces amb un sol component de pols metàl·lica. La figura 2 mostra les peces totalment metàl·liques fabricades per la companyia alemanya EOSGmbH mitjançant el procés selectiu de fusió amb làser (SLM).
La tecnologia de prototips de ràpida ràpida de revestiment làser (o tridimensional / tridimensional) és una tecnologia de fabricació d'alta tecnologia desenvolupada sobre la base de la tecnologia de prototipat ràpid combinada amb la tecnologia de revestiment làser amb alimentació sincrònica, l'essència de la qual és controlada per ordinador. Revestiment làser 3D. A causa de les ràpides característiques de solidificació del revestiment làser, les peces metàl·liques produïdes tenen una estructura dendrítica uniforme i fina i una qualitat excel·lent, i la seva densitat i rendiment són comparables a les de les peces metàl·liques convencionals. El revestiment de làser multicapa ha desenvolupat diversos mètodes, el més representatiu dels quals és la ràpida tecnologia de prototipat de peces metàl·liques anomenada LaserEngineered NetShaping (LENS) desenvolupada pels Sandia National Laboratories. Aquest mètode ha estat fabricat amb èxit amb acer inoxidable, acer maraging, superalloy a base de níquel, acer per a eines, aliatge de titani, material magnètic i compost intermetàlic de níquel-alumini i la densitat de les parts és gairebé del 100%.
La tecnologia selectiva de fusió per làser (SLM) i la tecnologia d'enginyeria làser (LENS) han estat industrials i acadèmiques per la compactitat de les peces formades, l'estructura d'unió metal·lúrgica i l'alta precisió i la llarga vida del motlle acabat. L’atenció general del món ha introduït diversos prototips d’equips a l’estranger, i alguns fins i tot han començat a comercialitzar-se; i la investigació i l'aplicació nacionals actuals encara es troben en la seva infància.
A més, existeix una tecnologia de fabricació en capes (LOM) per a peces metàl·liques basada en un tall fi amb làser, que té les característiques de fabricar formes grans i complexes de motlles ràpidament i a baix cost. A la dècada de 1980, el laboratori d'investigació de Nakagawa Weixiong al Japó va aplicar la tecnologia LOM de làmines fines per realitzar la ràpida fabricació en capes de motlles metàl·lics. Després del desenvolupament, la tecnologia LOM de xapa s’ha aplicat gradualment a motlles de gran acabat interior i exterior com els automòbils i la fabricació de motlles d’injecció amb recorreguts de flux complexos.
