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激光引领“第三次工业革命” 中国不该缺席

导读: 进入21世纪随着经济的发展,节能环保成为全人类的话题。高效低成本趋势,对传统工业提出更高的要求。

  进入21世纪随着经济的发展,节能环保成为全人类的话题。高效低成本趋势,对传统工业提出更高的要求。近年来快速制造和3D打印技术日益火热,以其节能低成本等优势,大有引领“第三次工业革命”之势。我国在此方面也有尝试,面对变革,激光行业能否抓住机遇引领变革?

  1、激光快速成型的基本原理

  激光快速成型技术的原理是用CAD生成的三维实体模型,通过分层软件分层、每个薄层断面的二维数据用于驱动控制激光光束,扫射液体、粉末或薄片材料,加工出要求形状的薄层,逐层积累形成实体模型。

  传统的工业成形技术中大部分遵循材料去除法这一方法的,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。而激光快速成型技术快速制造出的模型或样件可以直接用于新产品设计验证、功能验证、工程分析、市场订货一级企业的决策等,缩短新产品开发周期,降低研发成本,提高企业竞争力。

  激光快速成型又分为以下几类:

  (1) 光固化立体造型(SL-Stereolithography,orSLA)

  将计算机控制下的紫外激光按预定零件各分层截面的轮廓为轨迹对液态光敏树脂逐点扫描,被扫描的树脂薄层产生光聚合反应固化形成零件的一个截面, 再敷上一层新的液态树脂进行扫描加工,如此重复直到整个原型制造完毕[3]。这种方法的特点是精度高、表面质量好,能制造形状复杂、特别精细的零件,不足是设备和材料昂贵,制造过程中需要设计支撑。

  (2) 分层实体制造(LOM-Laminated Object Manufacturing)

  LOM工艺是根据零件分层得到的轮廓信息用激光切割薄材,将所获得的层片通过热压装置和下面已切割层粘合,然后新的一层纸再叠加在上面,依次粘结成三维实体。LOM主要特点是设备和材料价格较低,制件强度较好、精度较高。Helisys公司研制出多种LOM工艺用的成型材料,可制造用金属薄板制作的成型件,该公司还开发基于陶瓷复合材料的LOM工艺。

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