激光直接成模工藝
激光多層(或稱三維/立體)熔覆直接快速成形技術(shù)是在快速原型技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合同步送料激光熔覆技術(shù)所發(fā)展起來的一項(xiàng)高新制造技術(shù),其實(shí)質(zhì)是計(jì)算機(jī)控制下的三維激光熔覆。
由于激光熔覆的快速凝固特征,所制造出的金屬零件具有均勻細(xì)密的枝晶組織和優(yōu)良的質(zhì)量,其密度和性能與常規(guī)金屬零件相當(dāng)。激光多層熔覆發(fā)展出了多種方法,其中最具代表性的是美國Sandia國家實(shí)驗(yàn)室(Sandia National Laboratories)研發(fā)的稱作激光工程化凈成形技術(shù)(Laser Engineered Net Shaping,簡(jiǎn)稱LENS)的金屬件快速成形技術(shù)。采用該方法已成功制造了不銹鋼,馬氏體時(shí)效鋼,鎳基高溫合金,工具鋼,鈦合金,磁性材料以及鎳鋁金屬間化合物工件,零件致密度達(dá)到近乎100%。 。
選擇性激光熔化(Selective Laser Melting,簡(jiǎn)稱SLM)技術(shù)是在選擇性激光燒結(jié)(SLS)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。SLM的特點(diǎn)為:
(1)由于激光光斑直徑很小,因此能以較低的功率熔化高熔點(diǎn)的金屬,使得用單一成分的金屬粉末來制造零件成為可能。圖2所示為德國EOSGmbH公司利用選擇性激光熔化(SLM)工藝制造的全金屬零件。
(2)使用高功率密度,小光斑的激光束加工金屬,使得金屬零件具有0.1毫米的尺寸精度;
(3)熔化金屬制造出來的零件具有冶金結(jié)合的實(shí)體,相對(duì)密度幾乎能達(dá)到100%,大大改善了金屬零件的性能;
選擇性激光熔化(SLM)技術(shù)和激光工程化凈成形(LENS)技術(shù)由于成形件致密性好,且具有冶金結(jié)合組織及精度高,制成的模具壽命長的特點(diǎn),已得到了工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的普遍重視,在國外已推出了多種設(shè)備樣機(jī),有的甚至開始商品化了;而國內(nèi)目前的研究和應(yīng)用還處于起步階段。
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