為采用區域選擇激光打標技術生產的螺釘M12(材料為不銹鋼)的功能模型,經過噴砂去除表面黏結的粉末后,螺釘M12與傳統生產的螺母很容易被擰緊。為泵輪的功能模型,材料為不銹鋼。右側模型的建造過程是在建成支撐結構的基礎上完成的。激光打標機支撐結構的設計一方面使建模過程簡單化,另一方面可以減小或者避免變形。在支撐結構設計時,充分考慮到支撐結構需要在建模后去除。左側打標模型的建造需要4小時,右側6小時,右側模型需要0.5小時的后處理時間去除支撐結構。
為采用區域選擇激光打標技術生產的具有內部冷卻水槽的注塑模具(材料為工具鋼).工業中有10%-20%的注塑模具具有復雜的內部冷卻水槽.傳統的高速切削或者電火花加工難以或者不能加工這些具有復雜內部結構的注塑模具。區域選擇激光打標技術則在制造具有復雜內孔結構的模具生產中體現了相當大的優勢。中的注塑模具為咖啡機漏斗的注塑模具,該模具目前在德國的布朗公司(Braun GmBh)正處于試生產狀態。中的模具已經采用電火花技術切開,可以清晰地看到內部螺旋型的冷卻溝槽。
激光打標機技術(laser generation)也稱作激光近形制造(laser enginenet shaping),如果說區域選擇激光打標技術是基于粉末床的金屬零件快速制造方法,那么激光生長技術就是基于局域送粉的金屬零件快速制造方法,它是在激光涂覆技術的基礎上發展起來的,激光涂覆技術的意義在于在被加工工件的表面熔覆一個功能層,來提高其耐磨性和抗腐蝕性。常用于零件或者模具的修復,為了實現修復的目的,補充缺損的材料,常進行多層加工,在此基礎上形成了激光生長技術。
其制造原理是在計算機上生成零件的CAD模型,對CAD模型進行切片處理,使一個復雜的三維零件離散為一系列的二維平面圖形,由此獲得掃描軌跡指粉末令,將高功率激光束通過光學透鏡聚焦成較小的光斑作用在金屬基體上熔化成較小的熔池,同時借助送粉器將一種或多種金屬粉末經送粉噴嘴匯集送到激光形成的小熔池中,粉末熔化、凝固后形成一個直徑較小的金屬點。根據CAD給出的路線,用數控系統控制激光束來回掃描,便可形成金屬點、金屬線、金屬面并逐層熔覆堆積出任意形狀的金屬實體零件,該設備是由激光器與五軸數控系統組成的。前文中提到根據區域選擇激光打標技術的特點可用于精密、形狀復雜以及尺寸較小金屬零件的制造,而激光打標技術則更加適合形狀簡單和尺寸較大零件的制造。
可以用于該技術的材料有很多,較合適的有鐵基、鈷基、銅基以及鎳基合金。激光打標技術中較重要的參數是激光功率、掃描速度、粉末束流以及激光能量分布。
激光打標機:http://www.laserzg.com/
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