激光快速成形（Laser Rapid Prototyping：LRP）是將CAD、CAM、CNC、激光、精密伺服驅(qū)動(dòng)和新材料等先進(jìn)技術(shù)集成的一種全新制造技術(shù)蕾胶。與傳統(tǒng)制造方法相比具有：原型的復(fù)制性仓貌、互換性高；制造工藝與制造原型的幾何形狀無關(guān)刘耀；加工周期短泉互、成本低，一般制造費(fèi)用降低50%召藻，加工周期縮短70%以上严钞；高度技術(shù)集成，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造一體化忆某。

　　近期發(fā)展的LPR主要有：立體光造型(SLA) 技術(shù)点待；選擇性激光燒結(jié)(SLS) 技術(shù)；激光熔覆成形（LCF）技術(shù)弃舒；激光近形（LENS）技術(shù)癞埠；激光薄片疊層制造(LOM) 技術(shù)；激光誘發(fā)熱應(yīng)力成形（LF）技術(shù)及三維印刷技術(shù)等聋呢。 

　　立體光造形(SLA)技術(shù) 

　　SLA技術(shù)又稱光固化快速成形技術(shù)苗踪，其原理是計(jì)算機(jī)控制激光束對(duì)光敏樹脂為原料的表面進(jìn)行逐點(diǎn)掃描，被掃描區(qū)域的樹脂薄層（約十分之幾毫米）產(chǎn)生光聚合反應(yīng)而固化，形成零件的一個(gè)薄層通铲。工作臺(tái)下移一個(gè)層厚的距離毕莱，以便固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態(tài)樹脂，進(jìn)行下一層的掃描加工颅夺，如此反復(fù)朋截，直到整個(gè)原型制造完畢。由于光聚合反應(yīng)是基于光的作用而不是基于熱的作用碗啄，故在工作時(shí)只需功率較低的激光源质和。此外，因?yàn)闆]有熱擴(kuò)散隅贫，加上鏈?zhǔn)椒磻?yīng)能夠很好地控制甸诽，能保證聚合反應(yīng)不發(fā)生在激光點(diǎn)之外，因而加工精度高（ ）做销，表面質(zhì)量好所惶，原材料的利用率接近100%，能制造形狀復(fù)雜对夹、精細(xì)的零件桦溃，效率高。對(duì)于尺寸較大的零件极哨，則可采用先分塊成形然后粘接的方法進(jìn)行制作呐相。

　　美國(guó)、日本硼屁、德國(guó)汞小、比利時(shí)等都投入了大量的人力、物力研究該技術(shù)赠懊，并不斷有新產(chǎn)品問世蛛挚。我國(guó)西安交通大學(xué)也研制成功了立體光造型機(jī)LPS600A。目前囚企，全世界有10多家工廠生產(chǎn)該產(chǎn)品丈咐。

　　在汽車車身制造中的應(yīng)用  SLA技術(shù)可制造出所需比例的精密鑄造模具，從而澆鑄出一定比例的車身金屬模型龙宏，利用此金屬模型可進(jìn)行風(fēng)洞和碰撞等試驗(yàn)棵逊，從而完成對(duì)車身最終評(píng)價(jià)，以決定其設(shè)計(jì)是否合理银酗。美國(guó)克萊斯勒公司已用SLA技術(shù)制成了車身模型歹河，將其放在高速風(fēng)洞中進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)分析，取得了令人滿意的效果花吟，大大節(jié)約了試驗(yàn)費(fèi)用秸歧。

　　用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管試驗(yàn)  進(jìn)氣管內(nèi)腔形狀是由十分復(fù)雜的自由曲面構(gòu)成的厨姚，它對(duì)提高進(jìn)氣效率、燃燒過程有十分重要的影響键菱。設(shè)計(jì)過程中谬墙，需要對(duì)不同的進(jìn)氣管方案做氣道試驗(yàn)，傳統(tǒng)的方法是用手工方法加工出由幾十個(gè)截面來描述的氣管木木福或石膏模育另，再用砂模鑄造進(jìn)氣管，加工中瞒脆，木模工對(duì)圖紙的理解和本身的技術(shù)水平常導(dǎo)致零件與設(shè)計(jì)意圖的偏離衷谋，有時(shí)這種誤差的影響是顯著的。使用數(shù)控加工雖然能較好地反映出設(shè)計(jì)意圖纺闷，但其準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)榜寸，特別是幾何形狀復(fù)雜時(shí)更是如此。英國(guó)Rover公司使用快速成型技術(shù)生產(chǎn)進(jìn)氣管的外模及內(nèi)腔模需复，取得了令人滿意的效果怠竞。

　　選擇性激光燒結(jié)（SLS）技術(shù)

　　SLS技術(shù)與SLA技術(shù)很相似，只是用粉末原料取代了液態(tài)光聚合物拓郑，并以一定的掃描速度和能量作用于粉末材料哨遭。該技術(shù)具有原材料選擇廣泛、多余材料易于清理节霸、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)骑跳，適用于原型及功能零件的制造。在成形過程中怒医，激光工作參數(shù)以及粉末的特性和燒結(jié)氣氛是影響燒結(jié)成形質(zhì)量的重要參數(shù)炉抒。

　　在汽車模具制造中應(yīng)用  美國(guó)德克薩斯州立大學(xué)研究的SLS技術(shù)，已由美國(guó)DTM公司商品化裆熙。目前該公司已研制出SLS2000系列第三代產(chǎn)品。該系統(tǒng)能燒結(jié)蠟禽笑、聚碳酸酯入录、尼龍、金屬等各種材料佳镜。用該系統(tǒng)制造的鋼銅合金注塑模具僚稿，可注塑5萬件工件。近年來基于RPM技術(shù)模具制造技術(shù)已從最初的原型制造蟀伸，發(fā)展到快速工模具制造,成為國(guó)內(nèi)外應(yīng)用研究開發(fā)的重點(diǎn)蚀同。基于RPM的模具制造方法可分為直接制模法和間接制模法啊掏。

　　直接制模法是直接采用RPM技術(shù)制作模具蠢络，在RPM技術(shù)諸方法中能夠直接制作金屬模具的是SLS法衰猛。用這種方法制造的鋼制銅合金注射模，壽命可達(dá)５萬件以上刹孔。但此法在燒結(jié)過程中材料發(fā)生較大收縮忧绊，精度難以控制。

　　間接制模法可分為：1)軟質(zhì)簡(jiǎn)易模具的制作  采用硅橡膠缓贤、金屬粉環(huán)氧樹脂粉和低熔點(diǎn)合金等將原型準(zhǔn)確復(fù)制成模具基列，或?qū)υ瓦M(jìn)行表面處理，用金屬噴涂法或物理蒸發(fā)沉積法鍍上一層熔點(diǎn)較低的合金來制作模具卿黍。這些簡(jiǎn)易模具的壽命為５０～５０００件军笑，由于其制造成本低、周期短见拴，特別適合于產(chǎn)品試制階段的小批量生產(chǎn)擅暴。2)鋼質(zhì)模具的制作  將RPM技術(shù)與精密鑄造技術(shù)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)金屬模的快速制造宇赁≡绦或者直接制造出復(fù)形精度較高的EDM電極，用于注塑模凳嘁、鍛模搁突、壓鑄等鋼制模具型腔的加工。一個(gè)中等大小只磷、較為復(fù)雜的電極一般４～８h即可完成经磅，復(fù)形精度完全滿足工程要求。福特汽車公司用此技術(shù)制造汽車模具取得了滿意的效果钮追。上海交通大學(xué)也已通過RP與精密鑄造結(jié)合的方法為汽車及汽車輪胎等行業(yè)生產(chǎn)進(jìn)口替代模具計(jì)80余副预厌。與傳統(tǒng)機(jī)加工法相比，快速模具制造的制作成本及周期大大降低元媚。我國(guó)每年需進(jìn)口模具達(dá)８億多美元轧叽，主要是復(fù)雜模具和精密模具，因此刊棕，SLS技術(shù)在未來的汽車模具制造業(yè)中的應(yīng)用前景十分廣闊炭晒。

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