1) Lasersko posredno oblikovanje
1 Proces stereo litografije (SLA) je uporaba UV-laserskega žarka plast za plastjo za skeniranje lepilnega lepila za oblikovanje tridimenzionalnega trdnega obdelovanca. Leta 1986 je 3D Systems v ZDA predstavil komercialni prototip SLA-1. Najvišja natančnost obdelave SLA postopka lahko doseže 0,05 mm. Proces 2LaminatedObject Manufacturing (LOM) uporablja tankoslojne materiale, kot so papir, plastična folija itd., Ki jih je Helisys v ZDA uspešno razvil leta 1986. Trdni obdelovanec, proizveden v plasteh, je pridobljen s ponavljajočim CO2 laserskim rezanjem in materialom lepljenje. Za postopek LOM je značilna njegova sposobnost izdelave velikih obdelovancev z natančnostjo 0,1 mm. 3 Postopek selektivnega laserskega sintranja (SLS) tvori praškasti material. Leta 1989 jo je uspešno razvila Univerza v Teksasu v Austinu. Selektivno se skenira in plast za plastjo z visoko intenzivnim CO2 laserjem. Material v prahu tvori tridimenzionalni obdelovanec, največja prednost postopka SLS pa je, da je izbira materiala obsežna.
Zaradi dolgega razvojnega časa in sorazmerno zrele tehnologije so se zgoraj omenjene tri laserske hitre tehnologije za prototipiranje široko uporabljale doma in v tujini. Vendar tridimenzionalnega obdelovanca, oblikovanega po zgornji metodi, ni mogoče neposredno uporabiti kot kalup in ga je treba naknadno obdelati, zato ga imenujemo lasersko posredno oblikovanje. Glavne metode obdelave so naslednje: (1) Hitra izdelava prototipov obdelovanca se uporablja kot kalup. Kalup iz papirja, ki ga je izdelal LOM, je s površinsko obdelavo neposredno nadomeščen s plesnilom za pesek, ki vali; ali papirni kalup, ki ga je izdelal LOM, se neposredno uporablja kot zlitina z nizko tališčem, injekcijski kalup s površinsko obdelavo ali oblikovalec kalupa iz voska v vlivanju izgubljenega voska. Obdelovanec, ki ga izdela SLS, se uporablja kot kovinski kalup po bakreni infiltraciji. 2 Z uporabo hitro oblikovanega dela kot glavnega kalupa za siliranje silikonske gume, epoksidne smole, poliuretana in drugih materialov za izdelavo mehkega plesni. 3. S trdim delom zavrtite trdi kalup. Eno je, da z LOM neposredno naredimo kalup iz papirja in nato oblikujemo kovinski kalup s površinskim brizganjem in poliranjem kovinskega loka; drugi je kalup za kovinsko površinsko trdo podlago. Zgornja trda plesen se lahko uporablja za vlivanje peska, vlivanje izgubljene pene, brizganje in preprosto nalivno nalivanje.
Za izdelavo plesni se uporablja zgoraj omenjeni postopek posrednega laserskega oblikovanja, ki se izogne zapletenemu postopku mehanskega rezanja in zagotavlja natančnost kalupa ter lahko znatno skrajša čas oblikovanja in prihrani stroške oblikovanja. Prednosti za natančno oblikovano kompleksno obliko so prednosti še posebej štrleče. Vendar pa še vedno obstajajo pomanjkljivosti v razmeroma kratki življenjski dobi kalupa, zato je zgornji laserski indirektni kalup primernejši za proizvodnjo majhnih serij.
2) Postopek laserskega neposrednega oblikovanja
Tehnologija selektivnega laserskega taljenja (SLM) temelji na tehnologiji selektivnega laserskega sintranja (SLS). Značilnosti SLM so: (1) uporaba visoke gostote moči, majhen točkovni laserski žarek za obdelavo kovine, tako da imajo kovinski deli dimenzijsko natančnost 0,1 mm; (2) deli iz staljene kovine so metalurško vezani, njihova relativna gostota pa je lahko skoraj do 100%, kar močno izboljša delovanje kovinskih delov; (3) Ker je premer točkovnega laserja majhen, je možno taljenje visoko talilnih kovin z manjšo močjo, kar omogoča izdelavo delov z enim sestavnim delom kovinskega prahu. Slika 2 prikazuje vse kovinske dele, ki jih je izdelalo nemško podjetje EOSGmbH z uporabo postopka selektivnega laserskega taljenja (SLM).
Laserska večplastna (ali tridimenzionalna / tridimenzionalna) obloga neposredna tehnologija hitrega prototipiranja je visokotehnološka tehnologija izdelave, razvita na osnovi tehnologije hitrega prototipiranja, kombinirane s tehnologijo sinhronega laserskega lakiranja, katere bistvo je računalniško vodeno 3D lasersko oblaganje. Zaradi hitro strjevalnih lastnosti laserske obloge imajo izdelani kovinski deli enotno in fino dendritično strukturo ter odlično kakovost, njihova gostota in zmogljivost pa sta primerljivi z običajnimi kovinskimi deli. Lasersko večplastno oblaganje je razvilo različne metode, od katerih je najbolj reprezentativna tehnologija hitrega prototipiranja kovinskih delov, imenovane LaserEngineered NetShaping (LENS), ki jo je razvila Sandia National Laboratories. Ta metoda je bila uspešno izdelana iz nerjavečega jekla, legiranega jekla, super-zlitine na osnovi niklja, orodnega jekla, titanove zlitine, magnetnega materiala in niklje-aluminijeve intermetalne spojine, gostota delov pa je skoraj 100-odstotna.
Tehnologija selektivnega laserskega taljenja (SLM) in tehnologija laserskega inženirskega oblikovanja (LENS) sta bila industrijska in akademska zaradi kompaktnosti oblikovanih delov, metalurško vezane strukture in visoke natančnosti ter dolge življenjske dobe končnega kalupa. Splošna pozornost sveta je v tujini uvedla različne prototipe opreme, nekatere pa so celo začeli komercializirati; sedanje domače raziskave in uporaba pa so še v povojih.
Poleg tega obstaja večplastna tehnologija izdelave (LOM) za kovinske dele na osnovi laserskega finega rezanja, ki ima značilnosti hitre izdelave velikih in zapletenih oblik kalupov. V osemdesetih letih prejšnjega stoletja je raziskovalni laboratorij Nakagawa Weixiong na Japonskem uporabil tehnologijo LOM iz tanke kovinske pločevine, da bi realiziral večplastno hitro izdelavo kovinskih kalupov. Po razvoju se tehnologija LOM iz pločevine postopoma uporablja pri velikih notranjih in zunanjih oblogah, kot so avtomobili in izdelava injekcijskih kalupov s kompleksnimi pretočnimi potmi.
