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激光加工,激光技术

   在激光加工领域,SLS选择性激光烧结技术中广泛应用于汽车等机械制造行业,可以将大批量无差异化的生产转化为个性化、差异化的快速生产,将大规模集中式生产方式方法转变小规模分布式生产方式方法。该技术正在被越来越多的汽车零配件制造厂商所采用,应用于前期的研发设计和汽车零部件的生产。主要被用于打印气缸头、进气歧管、排气通道等共享率较高的零部件原型,可以节省大量的开发成本和时间。

  选择性激光加工(SLS)又称选区激光烧结是以C02激光器为能源,利用计算机控制红外激光束对非金属粉末、金属粉末或复合物的粉末薄层,以一定的速度和能龟密度按分层面的二维数据进行扣描烧结,层层堆积,最后形成成形件。SLS技术集CAD技术、数控技术、激光加工技术和材料科学技术于一体。

  整个工艺装置由粉末缸(PowderCylinder)、成型缸(Model Cylinder)、激光器、计算机控制系统四部分组成。工作时,粉末缸活寒(送粉活塞)上升,先在基体上用滚筒均匀铺上一薄层金属粉末,并将其加热至略低于材料熔点,以减少热变形,并利于与前一层面的结合。然后,激光束在计算机控制光路系统的精确引导下,按照零件的分层轮廓有选择地进行烧结,使材料粉末烧结或熔化后凝固形成零件的一个层面,没有烧过的地方仍保持粉末状态,并可作为有悬臂的微结构下一层烧结的支撑。烧结完一层后,基体下移一个截面层厚,铺粉系统铺设新粉,计算机控制激光束再次扫描进行下一层的烧结。如此循环,层层叠加,就得到三维零件。最后,将未烧结的粉末同收剑粉未缸中,取出成型件,再进行打磨、烘干等后处理工艺,最终形成满足要求的原形或制件。

  据了解,SLS技术起源于美国德克萨斯大学澳斯汀分校(University of Texas at Austin)。1986年,该校学者Carl Deckard在其硕士论文中首次提出了SLS工艺原理,于1988年研制成功了第一台SLS成形机。随后,由美国的DTM公司将其商业化,于1992年推出了该工艺的商业化生产设备SinterStation 2000成形机。在过去的20多年里,SLS技术在各个领域得到广泛的应用,各国研究人员对SLS技术从基本形成原理、加工工艺、新材料、精度控制、数值仿真等方面进行了广泛而深入的研究,有力地推动了SLS工艺的发展。

  由于SLS工艺可以直接制造金属零件,近年来受到各国高校以及R&D机构的普遍最视。近日荷兰3D打印公司Shapeways的设计专家Duann Scott表示今年将有一批3D打印的关键专利到期。以下OFweek激光网将为您整理部分已经到期或即将到期的专利。

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