《激光快速成形技术》PPT课件

金属粉末激光快速成形技术罗建兵2011031214金属粉末激光快速成形技术介绍金属粉末的激光快速成型技术是集计算机辅助设计、激光熔覆、快速成型于一体的先进制造技术, 是传统加工成形方法的重要补充。

本篇文章主要介绍了金属粉末激光快速成形的原理、装置组成及最新研究进展, 并对其发展前景进行了展望。

快速成型技术(RP, Rapid Prototyping ) 是从1987 年开始发展起来的一种先进制造技术。

该技术最初用来制造铸造用模型, 后来发展到制造原型零件,主要用于模型或零件的直观检验, 其关键是要求形状准确, 而对其力学性能没有太高的要求, 所采用的成型材料主要有液体光敏树脂、蜡、纸等替代材料。

目前, 美国、日本、德国已相继开发出多种快速成型技术, 如液体光敏树脂固化、熔融沉积成型、实体叠层制造、分层固化、选择性激光烧结、3D 喷射印刷等技术。

该技术在无需任何硬质工模具的情况下, 可直接从计算机三维设计制造出实体零件, 在机械制造等众多领域已得到广泛应用。

近年来, 快速成型技术有了新的发展, 已开始在金属材料、陶瓷材料的制备上得到应用, 其主要目标是快速制造出满足使用性能的致密的金属零件。

传统的快速成型方法成型金属零件时, 多采用树脂包覆的金属粉末作为原材料, 通过激光扫描使树脂熔化将金属粉末固结在一起; 也可采用喷射粘结剂的方法将松散的金属粉末粘结成型。

在成型后要经过脱粘、浸渗塑料、低熔点金属或铜来加强, 可制成镶块用在塑料注射模和压铸模中。

如脱粘后经热等静压处理也可制成致密金属零件, 但难以保证零件的尺寸精度。

目前, 金属零件的快速成型方法主要有间接激光烧结、直接激光烧结和液滴喷射沉积, 其中直接激光烧结技术是目前快速制备致密金属零件的主要技术。

1 基本原理金属粉末快速成形技术的基本原理，是先由CAD软件产生零件实体模型，然后由分层软件对CAD 实体模型按照一定的厚度进行分层切片处理，获取各截面的几何信息，然后根据切片轮廓设计出扫描轨迹，并将其转化成NC 工作台的运动指令。

激光迅速成形技术最新展开及应用前言激光迅速成形(LaserRapidPrototyping:LRP是将CAD、CAM、CNC、激光、精美伺服驱动和新资料等先进技术集成的一种崭新制造技术。

与传统制造方法对比拥有:原型的复制性、交换性高;制造工艺与制造原型的几何形状没关;加工周期短、本钱低,一般制造花费降低50%,加工周期缩短70%以上;高度技术集成,实现设计制造一体化。

近期展开的LRP主要有:立体光造型(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;激光薄片叠层制造(LOM技术;激光引发热应力成形(LF技术及三维印刷技术等。

激光迅速成形最新技术立体光造型(SLA技术SLA技术又称光固化迅速成形技术,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,被扫描地区的树脂薄层(约十分之几毫米产生光聚合反应而固化,形成部件的一个薄层。

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,这样频频,直到整个原型制造完成。

因为光聚合反应是鉴于光的作用而不是鉴于热的作用,故在工作时只要功率较低的激光源。

别的,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以外,因此加工精度高,表面质量好,原资料的利用率靠近100%,能制造形状复杂、精美的部件,效率高。

关于尺寸较大的部件,那么可采纳先分块成形而后粘接的方法进行制作。

美国、日本、德国、比利时等都投入了大批的人力、物力研究该技术,其实不停有新产品问世。

我国西安交通大学也研制成功了立体光造型机LPS600A。

当前,全球有10多家工厂生产该产品。

选择性激光烧结(SLS技术SLS技术与SLA技术很相像,不过用粉末原料取代了液态光聚合物,并以必定的扫描速度和能量作用于粉末资料。

该技术拥有原资料选择宽泛、剩余资料易于清理、应用范围广等长处,合用于原型及功能部件的制造。