1) Proces nepřímého formování laserem
Proces Stereo Lithography Apparatus (SLA) je použití vrstvy UV laserového paprsku po vrstvě pro skenování adheziva vytvrzujícího světlo a vytvoření trojrozměrného pevného obrobku. V roce 1986 společnost 3D Systems Spojených států uvedla na trh komerční prototyp SLA-1. Nejvyšší přesnost obrábění procesu SLA může dosáhnout 0,05 mm. 2LaminatedObject Manufacturing (LOM) proces používá tenkovrstvé materiály, jako je papír, plast, atd., Které úspěšně vyvinula Helisys ve Spojených státech v roce 1986. Pevný obrobek vytvořený ve vrstvách se získává opakovaným řezáním laserem CO2 a materiálem lepení. Proces LOM se vyznačuje schopností vyrábět velké obrobky s přesností 0,1 mm. 3 Proces selektivního laserového slinování (SLS) je tvořen práškovým materiálem. Byla úspěšně vyvinuta University of Texas v Austinu v roce 1989. Je selektivně skenována a vrstva po vrstvě s CO2 laserem s vysokou intenzitou. Práškový materiál tvoří trojrozměrný obrobek a největší výhodou procesu SLS je, že výběr materiálu je rozsáhlý.
Vzhledem k dlouhé době vývoje a relativně vyspělé technologii byly výše uvedené tři technologie laserového rychlého prototypování široce využívány doma iv zahraničí. Trojrozměrný obrobek vytvořený výše uvedeným způsobem však nemůže být přímo použit jako forma a musí být podroben následnému zpracování, takže se nazývá laserový nepřímý formovací proces. Hlavní metody zpracování jsou následující: (1) Rychlé prototypování obrobku se používá jako forma. Papírová forma vyrobená firmou LOM je přímo nahrazena dřevěnou formou pro lití do písku povrchovou úpravou; nebo papírová forma vyrobená LOM se přímo používá jako forma slitiny s nízkým bodem tání, vstřikovací forma povrchovou úpravou nebo formovací forma voskové formy při odlévání ztraceného vosku. Obrobek vyrobený společností SLS se po infiltraci mědi používá jako kovová forma. 2 Použití rychle tvarované součásti jako hlavní formy k odlévání silikonového kaučuku, epoxidové pryskyřice, polyurethanu a dalších materiálů na výrobu měkké formy. 3 K otáčení tvrdé formy použijte rychlou formovací součást. Jedním z nich je přímá výroba formy na bázi papíru s LOM, a pak vytvoření kovové formy povrchovým rozprašováním a leštěním kovového oblouku; druhá je kovová povrchová tvrdá nosná forma. Shora uvedená tvrdá forma může být použita pro odlévání písku, formování ztracené pěny, vstřikování a jednoduché formování bez oceli v tahu.
Výše uvedený laserový nepřímý formovací proces se používá k výrobě formy, která se vyhýbá komplikovanému mechanickému řezání a zajišťuje přesnost formy, a může výrazně zkrátit dobu formování a ušetřit náklady na formování. Pro komplexní tvarovou precizní formu jsou její výhody obzvláště vyčnívající. Stále však existují nedostatky v relativně krátké životnosti formy, takže výše uvedená forma pro nepřímé formování laserem je vhodnější pro výrobu malých dávek.
2) Proces přímého formování laserem
Technologie selektivního tavení laserem (SLM) je založena na technologii selektivního laserového slinování (SLS). Charakteristiky SLM jsou: (1) použití laserového paprsku s malým bodovým výkonem pro zpracování kovu, takže kovové části mají rozměrovou přesnost 0,1 mm; (2) součásti vyrobené z roztaveného kovu mají metalurgicky vázané entity a relativní hustota může být téměř až 100%, což výrazně zlepšuje výkon kovových součástí; (3) Protože průměr laserových skvrn je malý, je možné roztavit kovy s vysokou teplotou tání při nižším výkonu, což umožňuje vyrábět součásti s jedinou složkou kovového prášku. Obrázek 2 ukazuje celokovové součásti vyrobené německou společností EOSGmbH pomocí procesu selektivního laserového tavení (SLM).
Laserová vícevrstvá (nebo trojrozměrná / trojrozměrná) technologie přímého rychlého prototypování pláště je high-tech výrobní technologie vyvinutá na základě technologie rychlého prototypování kombinovaná se synchronním laserovým nanášením laserového pláště, jehož podstata je řízena počítačem 3D laserové opláštění. Díky charakteristikám rychlého tuhnutí laserového opláštění mají vyrobené kovové díly jednotnou a jemnou dendritickou strukturu a vynikající kvalitu a jejich hustota a výkonnost jsou srovnatelné s hustotou a výkonem běžných kovových součástí. Laserové vícevrstvé opláštění vyvinulo řadu metod, z nichž nejreprezentativnější je technologie rychlého prototypování kovových částí s názvem LaserEngineered NetShaping (LENS) vyvinutá společností Sandia National Laboratories. Tímto způsobem byly úspěšně vyrobeny nerezová ocel, vysokopevnostní ocel, superslitina na bázi niklu, nástrojová ocel, slitina titanu, magnetický materiál a intermetalická směs niklu a hliníku a hustota dílů je téměř 100%.
Technologie selektivního tavení laserem (SLM) a technologie laserového inženýrství (LENS) byly průmyslové a akademické díky kompaktnosti tvarovaných dílů, metalurgické lepené struktuře a vysoké přesnosti a dlouhé životnosti hotové formy. Obecná pozornost světa zavedla řadu prototypů zařízení v zahraničí a některé dokonce začaly být komercializovány; a současný domácí výzkum a aplikace je stále v plenkách.
Kromě toho existuje vrstvená výrobní technologie (LOM) pro kovové části na bázi laserového jemného řezání, která má vlastnosti rychle a levně vyrábět velké a složité tvary forem. V 80. letech 20. století použila výzkumná laboratoř Nakagawa Weixiong Research Laboratory v Japonsku technologii LOM tenkých plechů, aby realizovala vrstvenou rychlou výrobu kovových forem. Po vývoji byla technologie plechových LOM postupně aplikována na velké vnitřní a vnější obložení forem, jako jsou automobily a výroba vstřikovacích forem se složitými tokovými cestami.
