激光烧结快速成型技术-简述
SLS选择性激光烧结快速成型
SLS选择性激光烧结快速成型
选择性激光烧结（Selective Laser Sintering，简称SLS）技术以固体粉末材料直接成型三维实体零件，不受零件形状复杂程度的限制，不需要任何的工装模具，直接将CAD三维模型转换为实体零件，该技术以原型复杂系数最大、应用范围最广、运行成本最低著称，采用该技术能够大大缩短产品研制开发周期，减少产品研制开发费用，加快产品更新速度，迅速响应市场需求，从而大大提升企业核心竞争力。
选择性激光烧结（SLS）技术属于快速成型（Rapid Prototyping，简称RP）技术领域，与传统制造技术相比，RP技术是一项具有数字化制造、高度柔性和适应性、直接CAD模型驱动、快速、材料类型丰富多样等鲜明特点的先进制造技术，自二十世纪八十年代末发展至今，己成为现代先进制造技术中的一项支柱技术。
sls采用红外激光器作能源。
加工时，首先将粉末预热到稍低于其熔点的温度，然后在刮平棍子的作用下将粉末铺平；激光束在计算机控制下根据分层截面信息进行有选择地烧结，一层完成后再进行下一层烧结，全部烧结完后去掉多余的粉末，则就可以得到一烧结好的零件。
浅析金属粉末选择性激光烧结快速成型技术
和 Ｔ Ａ４ ｉ １ 合金的金属零件。美 国航 空材料公司 已 ６ 研 究开发 成 功 先 进 钛合 金构 件 的 激 光快 速 成 形 技
术 。 目前 ，中国科 学 院金 属 所 和 西 北 工 业 大 学
等单位正致力于高熔点金属的激光快速成形研究 ， 南 京航空 航 天 大 学 也 在 这 方 面 进 行 了研 究 ，用 Ｎ 基 合金 混铜 粉 进 行 烧 结 成形 的试 验 ，成 功 地 制 ｉ
到 原型件 ，然后 进行 后 续 处理 ，包 括 烧失 粘 结剂 、
维普资讯
２０ №２总 第 １４期 ０７ ７
学术 综论
《 铝加 工》
浅析金属粉末选择性激光烧结快速成型技术 邵 娟 ， Nhomakorabea文 国
芜湖 ２ １０ ； ４０ ０ 南京 ２ ￣１ １ ６）
（．安徽机电职业技术 学院机械 系，安徽 １ ２ ．南京航 空航天大学机电学院。江苏
２ Ｓ Ｓ技 术 的金 属粉 末 烧 结方 法 Ｌ
２ １ 金属 粉末和 粘结 剂混合烧 结 ． 首 先将金 属粉末 和某种 粘结剂按 一定 比例混合 均 匀 ，用 激光束 对混 合粉末进 行选择 性扫 描 ，激光 的作 用使 混合粉 末 中的粘结 剂熔化并 将金属 粉末粘 结 在一起 ，形 成金属零 件 的坯体 。再 将金属 零件坯
整个工 艺装 置 由粉 末缸 和成型 缸组 成 ，工作 时
收 稿 日期 ：２ ０ ０ ６—１ ９ ２一ｌ
的优点在于它所使用的成型材料十分广泛。从理论
上说 ，任何 加热后 能够形 成原 子 问粘结 的粉末 材料
都可 以作为 ＳＳ的成型材料。 目前 ，可成功进行 Ｌ ＳＳ Ｌ 成型加工的材料有石蜡 、高分子 、金属 、陶瓷
激光快速成型(SLS)技术在汽车领域的应用讲解
激光快速成型（SLS）技术在汽车领域的应用湖南华曙公司采用的选择性粉末激光烧结（SLS）技术是行业领先的柔性智能制造技术，广泛服务于汽车制造、飞机工程、消费电子、精密传感等诸多领域。
快速制造（RM）激光装备欧美等国07年一年新增近2000台，制成产品已经大量出现在飞机、汽车、大型仪器、仪表等领域，由于不需要模具，从CAD文件到产品可在15小时之内出货，对我们这个传统的制造业大国产生了强烈的冲击，庞大的市场需求与国产设备的极缺造成的反差，无论是激光装备国产化市场还是产品市场都给我们留出了宝贵的市场机遇。
我们项目正是在国内批量制造RM设备并承接RM产品制造服务，并力争建成全国领先的产业集群，国家工程技术中心。
汽车设计和塑胶件批量制造中应用汽车外形及内饰件的设计、改型、装配试验，发动机、汽缸头等复杂外型的试制。
作为设计验证和评估的手段，激光快速成型已经用于国内外汽车产业中，●例如美国克莱斯勒公司已制造车身模型，将其放在高速风洞中进行空气动力学试验分析，取得了令人满意的效果，大大节约了试验费用。
●汽车发动机进气管内腔形状是由十分复杂的自由曲面构成的，它对提高进气效率、燃烧过程有十分重要的影响。
设计过程中，需要对不同的进气管方案做气道试验，传统的方法是用手工方法加工出由几十个截面来描述的气管木模或石膏模，再用砂模铸造进气管，加工中，木模工对图纸的理解和本身的技术水平常导致零件与设计意图的偏离，有时这种误差的影响是显著的。
使用数控加工虽然能较好地反映出设计意图，但其准备时间长，特别是几何形状复杂时更是如此。
英国Rover公司使用激光快速成型技术生产进气管的外模及内腔模，取得了令人满意的效果。
●在汽车模具制造中应用本激光快速成型技术，能烧结蜡、聚碳酸酯、尼龙、金属等各种材料。
用该系统制造的钢铜合金注塑模具，可注塑5万件工件。
也可以结合其他技术来制作钢质模具，实现金属模的快速制造。
或者直接制造出复形精度较高的EDM电极，用于注塑模、锻模、压铸等钢制模具型腔的加工。
激光选区烧结快速成形机床 技术条件
激光选区烧结快速成形机床技术条件激光选区烧结快速成形机床是一种先进的制造设备，它通过激光束烧结金属粉末，实现快速制造复杂形状的零件。
下面将对激光选区烧结快速成形机床的技术条件进行详细介绍。
一、激光选区烧结快速成形机床的工作原理激光选区烧结快速成形机床采用激光束烧结金属粉末的方式进行制造。
其工作原理是：首先，通过计算机辅助设计软件将待制造的零件进行建模，并生成相应的制造路径。
然后，将金属粉末均匀喷射到工作台上的制造区域。
接下来，激光束被聚焦在制造区域上，通过高温熔融金属粉末，形成一层固态金属。
随着工作台的移动，不断叠加新的金属粉末，并通过激光烧结形成固态金属结构。
最后，经过后续的加工和处理，得到最终的零件。
二、激光选区烧结快速成形机床的关键技术条件1. 激光源：激光选区烧结快速成形机床需要高能量密度的激光束来熔融金属粉末。
常用的激光源包括二氧化碳激光器、光纤激光器等。
2. 粉末喷射系统：粉末喷射系统用于将金属粉末均匀喷射到制造区域。
它包括粉末供给装置、喷嘴和气体控制系统等。
3. 制造路径规划：制造路径规划是激光选区烧结快速成形的关键技术之一。
通过计算机辅助设计软件生成的制造路径，可以确保零件的几何形状和精度要求。
4. 烧结控制系统：烧结控制系统用于控制激光束的功率、扫描速度等参数，以及对制造过程中的温度、压力等进行监测和控制。
5. 工作台：工作台是支撑和移动零件的平台，具有高精度和高稳定性的要求。
常用的工作台形式有平面工作台和旋转工作台等。
6. 材料选择：激光选区烧结快速成形可以适用于多种金属材料，如钛合金、铝合金、不锈钢等。
对于不同材料，需要调整激光功率、扫描速度和工作台温度等参数。
7. 后续处理：激光选区烧结快速成形得到的零件通常需要进行后续处理，包括去除支撑结构、热处理、表面处理等，以满足零件的使用要求。
三、激光选区烧结快速成形机床的应用领域激光选区烧结快速成形机床具有制造复杂形状零件的优势，广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域。
快速成型技术-第二章粉末材料选择性激光烧结
本次课内容总结：
1、SLS原理；
2、
SLS设备组成和个组成的作用； 3、 SLS成型过程； 4、 SLS成型精度及控制方法； 5、 SLS原材料有哪些及对其要求； 6、 SLS成型特点。
（2）矢量式扫描
扫描沿着一定的方向和大小来进行，适合 于边界的扫描。 （3）混合式扫描 扫描内部时采用光栅式扫描，扫描外部边 界时按矢量式扫描。
SLS成形用材料及其特点
可用于SLS技术的材料包括：尼龙粉、覆 裹尼龙的玻璃粉、聚碳酸脂粉、聚酰胺粉、 蜡粉、金属粉（成型后常须进行再烧结及渗 铜处理）、覆裹热凝树脂的细沙、覆蜡陶瓷 粉和复蜡金属粉等。 要求：容易制备成粉末；熔点低。
影响SLS成形质量的因素
4 激光扫描方式 激光的扫描方式有光栅式、矢量式以及两种 方式的混合式。 （1）光栅式扫描 光栅式扫描如同锯齿，光栅扫描的优点： ①只需快速成形机的一个轴运动，因此扫描 速度快； ②扫描算法简单，所以程序也简单，容易实 现。 所以光栅式扫描在激光扫描中用的最多。
影响SLS成形质量的因素
快速成型技术及应用
张汪年 zwn2003@
金属粉末烧结：
分为间接金属烧结和直接金属烧结。 间接烧结原理：先用金属粉末和树脂粉末混合制得 工件烧结，将其中的树脂粉末烧熔，同时得到工件 的原形，这一过程一般称RP原形，为了提高强度， 再次进行二次和三次烧结，再进行金属的溶渗，得 到金属工件。 金属直接烧结法：将金属粉末直接高温烧结，烧结 温度达到金属的熔点，得到工件过程。
RP技术经过十几年的发展，设备与材料两 方面都有了长足进步。 目前由于该技术的成本较高，加以制件的精 度、强度和耐久性还不能完全满足用户的要 求，而且原材料的性能也阻碍了RP技术的推 广普及。
选择性激光烧结快速成形技术
选择性激光烧结快速成形技术摘要：选择性激光烧结快速成形(Selective Laser Sintering Rapid Prototyping)技术使用固体粉末材料，该材料在激光的照射下，能吸收能量。
发生熔融固化，从而完成层信息的成型。
这种方法适用的材料范围广(适用于聚合物、铸造用蜡、金属或陶瓷粉末)，特别是在金属和陶瓷材料的成型方面具有独特的优点，有着制造工艺简单，柔性度高、材料选择范围广、材料价格便宜，成本低、材料利用率高，成型速度快等特点。
本文就SLS的原理，优点，以及使用材料的发展做了简要概括，并对金属粉末的进行了重点讨论。
关键字：SLS，原理，材料，金属粉末目录前言 (1)1 选择性激光烧结快速成形技术的应用 (1)2 选择性激光烧结快速成形技术原理 (2)2.1 基本工作原理 (2)2.2 SLS快速成形技术工艺流程 (4)2.3 SLS烧结机理 (4)3SLS技术的特点 (5)4 中北大学SLS方面的成果 (6)5 选择性激光烧结用原材料 (6)5.1 金属材料 (7)5.2 聚合物材料 (8)5.3 陶瓷材料 (8)5.4 新型SLS原料的研制-木塑复合材料 (8)6 金属粉末选择性激光烧结(SLS)技术 (8)6.1 间接法 (9)6.2 直接法 (10)6.3 金属粉末SLS存在的问题 (11)6.4 金属粉末SLS发展趋势 (12)总结 (12)参考文献 (14)前言选择性激光烧结快速成形(Selective Laser Sintering Rapid Prototyping)技术(简称SLS技术)1989年由美国C.R Decard申请专利，DTM公司推向市场，之后因为具有成型材料选择范围宽、应用领域广的突出优点，得到了迅速的发展，受到越来越多的重视。
选择性激光烧结(SLS)也可被称为选区激光烧结，它跟其它的快速成型工艺一样，加工原理也是离散-堆积成型原理。
其以Nd:YAG或CO2激光发射器为加工能源，利用计算机来控制激光束对加工材料（包括高分子材料、金属粉末、预合金粉末材料及纳米材料等）按设定的速度并调整合适的激光能量密度并根据切片截面轮廓的二维数据信息进行烧结，层层堆积，全部烧结完后去掉周围多余的粉末, 再对烧结件进行打磨、烘干等一系列后处理操作便可以获得零件。
激光烧结快速成型技术
先进制造技术(双语) Advanced ManufacturingTechnology课程论文题目：激光烧结—快速成型制造技术原理与工艺学院：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：机械091学号： 200933315117 姓名：钱振超2012 年 6 月 10 日激光烧结—快速成型制造技术原理与工艺【摘要】:以镭射光照射于粉末,经镭射照射之处的粉末烧结与周围粉末黏结成型,一层完成之后再照射下一层直到工件完成,其粉末的种类有热塑性粉末,陶瓷粉末与金属粉末以红外线板将粉末材料加热至低于烧结点之某一温度.。
【关键字】:激光烧结金属粉末镭射快速磨具制造【引言】现在快速原型制造技术主要是用于快速直接模具制造和原型间接模具制造。
传统制造方法如硅胶模、金属冷喷涂、精密铸造、电铸和离心铸造等方法都被用来和快速原型制造技术相结合生产模具。
快速原型制造件还可以直接或间接制得电火花加工(EDM)电极。
快速原型制造技术与这些传统制造方法的有效结合，使得复杂零部件的生产周期大大缩短，生产成本下降。
目前国外正大力将快速原型制造技术应用于医学、医疗领域。
随着医学水平和医疗手段不断提高，以数字影像技术为特征的临床诊断技术迅速发展，如计算机辅助断层扫描(CT)，核磁共振成像(MRI)、三维B超等，对人体局部扫描获得的截面图像，用计算机对器官进行三维重建。
将这些数据传输到快速原型制造系统便可以建造实体器官模型。
我们正在积极探索古陶瓷快速原型复仿制的可能性，以期借助古陶瓷器型数据库及用数码相机、扫描仪、三维坐标测量仪等反求手段获得的古陶瓷器型数据进行数字化复仿制。
用电脑控制镭射束,按原型或零件截面形状扫描平台上的粉末材料,使其受热熔化或烧结平台下降一层厚度,用热辊将粉末材料均匀地分布在前一烧结层上,再以镭射烧结,反复逐层烧结成型。
激光选区烧结（SLS----Selective Laser Sintering）又称选域激光烧结、粉末材料选择性烧结等。
激光快速成型技术
第16期总第218期内蒙古科技与经济N o.16,the 218th issue 2010年8月Inner M o ngo lia Science T echnolo gy &Economy Aug .2010激光选区快速成型技术在铸造行业的应用王雅先(包头职业技术学院车辆工程系,内蒙古包头 014030) 摘 要:文章主要介绍了激光选区粉末烧结(SLS)技术的原理和特点,并结合工业生产,研究了SLS 快速成型和铸造行业结合的一体化技术,从而实现了从计算机三维模型到金属零件的快速铸造工艺。
关键词:激光选区粉末烧结;快速铸造;翻模成型;反求工程 中图分类号:T G 24 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2010)16—0066—01 面对竞争日趋激烈的市场,迫使企业不得不逐步抛弃原来以“规模效益第一”为特点的少品种、大批量的生产方式,进而采取多品种、小批量按订单组织生产的现代生产方式。
在这样的时代背景下,快速成型技术应运而生。
快速成型技术就是直接根据CAD 模型,快速生产样件或零件的成组技术总称[1]。
它集成了CAD 技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果,是先进制造技术的重要组成部分。
快速成型技术可对产品设计进行迅速评价、修改并自动快速将设计转化为具有相应结构和功能的产品或直接制造出零部件,从而大大缩短新产品的开发周期,降低产品的开发成本。
笔者重点介绍激光选区粉末烧结技术(Selective Laser Sintering ,缩写SLS )的基本原理和在铸造行业中的应用。
1 激光选区粉末烧结技术的成型原理和特点1.1 成型原理激光选区烧结快速成型技术采用离散/堆积成型的原理[2],就是将在计算机上建模的CAD 三维立体造型零件,转换成ST L 文件格式,再用一离散软件从ST L 文件离散出一系列给定厚度的有序片层,然后,将上述的离散数据传递到成型机中去,成型机中的扫描器在计算机信息的控制下逐层进行扫描烧结,通过层层堆积生成实物样件。
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磐纹科技快速成型制造过程的应用介绍
○快速成型工艺加工流程、设备及应用技术：
激光快速成型设备性能介绍
○激光快速成型系统技术描述RS 系列工艺原理图
SL （stereolithography ）是机械、激光、光化学、软
件、控制技术的结晶。
基于光敏树脂受紫外光照射凝固
的原理，计算机控制激光逐层扫描固化液槽中的光敏树
脂。
每一层固化的截面是由零件的三维CAD 模型软件分
层得到，直至最后得到光敏树脂实物原型。
特点：
激光快速成型技术支持带有STL 接口的所有三维造型软
件，如:Pro/E ，UG ，Solidworks ，Catia
* 能制造任意复杂程度的三维模型
* 工艺过程全自动,CAD 数据驱动
* 无须特殊工装和工具
* 能制作非常精细的细节、薄壁
* 高精度，误差达到±0.1％，薄壁件可实现最小壁厚0.3mm
* 成型表面质量高
实物 三维扫瞄 三维重建
设计意图
及概念
二维图纸
3D CAD Catia UG Pro-E Solidwork 等RS 系列激光快
速成型机* 快速原型 快速模具* （真空注型工艺等） 样件/中、小批量生产 设计/装配验证
塑料产品
金属精密铸造
金属消失铸造
逆向工程（反求）*
SLA激光快速成型机的应用案例
冰箱拖板原型件电磁阀原型件
前灯灯罩原型件（抛光可达全透明）手机装配组件原型件
发动机进气歧管原型件
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