1) Processo de moldagem indireta a laser
1 O processo do Aparelho de litografia estéreo (SLA) é usar um feixe de laser UV camada por camada para digitalizar o adesivo fotopolimerizador para formar uma peça sólida tridimensional. Em 1986, a 3D Systems dos Estados Unidos lançou o protótipo comercial SLA-1. A maior precisão de usinagem do processo SLA pode atingir 0,05 mm. O processo 2LaminatedObject Manufacturing (LOM) utiliza materiais de filme fino, como papel, filme plástico etc., que foram desenvolvidos com sucesso pela Helisys nos Estados Unidos em 1986. A peça sólida produzida em camadas é obtida por material e corte a laser de CO2 repetidos. degola. O processo LOM é caracterizado por sua capacidade de fabricar peças grandes com precisão de 0,1 mm. 3 O processo de sinterização seletiva a laser (SLS) é formado por material em pó. Foi desenvolvido com sucesso pela Universidade do Texas em Austin em 1989. É escaneado seletivamente e camada por camada com laser de CO2 de alta intensidade. O pó do material forma uma peça tridimensional e a maior vantagem do processo SLS é que a seleção do material é extensa.
Devido ao longo tempo de desenvolvimento e à tecnologia relativamente madura, as três tecnologias de prototipagem rápida a laser acima foram amplamente utilizadas em casa e no exterior. No entanto, a peça tridimensional formada pelo método acima não pode ser usada diretamente como molde e precisa ser submetida a processamento subsequente, por isso é chamada de processo de moldagem indireta a laser. Os principais métodos de tratamento são os seguintes: (1) A prototipagem rápida da peça de trabalho é usada como molde. O molde de papel fabricado pela LOM é substituído diretamente pelo molde de madeira de fundição em areia por tratamento de superfície; ou o molde de papel fabricado pela LOM é usado diretamente como molde de liga de baixo ponto de fusão, molde de injeção por tratamento de superfície ou molde de molde do molde de cera em fundição por cera perdida. A peça fabricada pelo SLS é usada como molde de metal após a infiltração de cobre. 2 Utilizando uma peça de formação rápida como molde principal para fundir borracha de silicone, resina epóxi, poliuretano e outros materiais para criar um molde macio. 3 Use uma peça de conformação rápida para transformar o molde duro. Uma é fazer diretamente um molde à base de papel com o LOM e, em seguida, formar um molde de metal por pulverização e polimento de superfícies metálicas; o outro é um molde de suporte rígido de superfície de metal. O molde duro acima pode ser usado para fundição em areia, moldagem de espuma perdida, moldagem por injeção e moldagem elástica simples sem aço.
O processo de moldagem indireta a laser mencionado acima é usado para fazer o molde, o que evita o complicado processo de corte mecânico e garante a precisão do molde, e pode reduzir muito o tempo de moldagem e economizar o custo de moldagem. Para o molde de precisão de forma complexa, as vantagens são especialmente salientes. No entanto, ainda existem deficiências na vida relativamente curta do molde, portanto o molde de formação indireta a laser acima é mais adequado para a produção de pequenos lotes.
2) Processo de moldagem direta a laser
A tecnologia de fusão seletiva a laser (SLM) é baseada na tecnologia de sinterização seletiva a laser (SLS). As características do SLM são: (1) usando feixe de laser de ponto pequeno de alta densidade de potência para processar metais, de modo que as peças de metal tenham uma precisão dimensional de 0,1 mm; (2) peças feitas de metal fundido possuem entidades ligadas metalúrgicas e a densidade relativa pode ser de quase até 100%, melhorando consideravelmente o desempenho das peças metálicas; (3) Como o diâmetro do ponto do laser é pequeno, é possível derreter metais de alto ponto de fusão a uma potência mais baixa, possibilitando a fabricação de peças com um único componente de pó de metal. A Figura 2 mostra as peças totalmente metálicas fabricadas pela empresa alemã EOSGmbH usando o processo de fusão seletiva a laser (SLM).
A tecnologia de prototipagem rápida direta com revestimento multicamada (ou tridimensional / tridimensional) a laser é uma tecnologia de fabricação de alta tecnologia desenvolvida com base na tecnologia de prototipagem rápida combinada com a tecnologia de revestimento a laser de alimentação síncrona, cuja essência é controlada por computador Revestimento 3D a laser. Devido às características de rápida solidificação do revestimento a laser, as peças metálicas produzidas possuem uma estrutura dendrítica uniforme e fina e excelente qualidade, e sua densidade e desempenho são comparáveis aos das peças metálicas convencionais. O revestimento multicamada a laser desenvolveu uma variedade de métodos, o mais representativo dos quais é a tecnologia de prototipagem rápida de peças metálicas chamada LaserEngineered NetShaping (LENS) desenvolvida pela Sandia National Laboratories. Aço inoxidável, aço maraging, superliga à base de níquel, aço para ferramentas, liga de titânio, material magnético e composto intermetálico de níquel e alumínio foram fabricados com sucesso por esse método, e a densidade das peças é de quase 100%.
A tecnologia de fusão seletiva a laser (SLM) e a tecnologia de formação em rede de engenharia a laser (LENS) têm sido industriais e acadêmicas devido à compacidade das peças formadas, à estrutura ligada metalúrgica e à alta precisão e à longa vida útil do molde acabado. A atenção geral do mundo introduziu uma variedade de protótipos de equipamentos no exterior e alguns começaram a ser comercializados; e a atual pesquisa e aplicação doméstica ainda está engatinhando.
Além disso, existe uma tecnologia de fabricação em camadas (LOM) para peças de metal baseada no corte fino a laser, que tem as características de fabricar formas grandes e complexas de moldes rapidamente e a baixo custo. Na década de 1980, o Laboratório de Pesquisa Nakagawa Weixiong, no Japão, aplicou a tecnologia LOM de chapas finas para realizar a fabricação rápida em camadas de moldes metálicos. Após o desenvolvimento, a tecnologia LOM de chapa metálica foi gradualmente aplicada a grandes moldes internos e externos de acabamento, como automóveis e a fabricação de moldes de injeção com caminhos de fluxo complexos.
