1) Proses pencetakan tidak langsung laser
1 Proses Stereo Lithography Apparatus (SLA) adalah menggunakan sinar laser lapisan demi lapisan untuk memindai perekat yang menyembuhkan cahaya untuk membentuk benda kerja padat tiga dimensi. Pada tahun 1986, Sistem 3D Amerika Serikat meluncurkan prototipe komersial SLA-1. Akurasi pemesinan tertinggi dari proses SLA dapat mencapai 0,05mm. 2LaminatedObject Manufacturing (LOM) proses menggunakan bahan film tipis, seperti kertas, film plastik, dll, yang berhasil dikembangkan oleh Helisys di Amerika Serikat pada tahun 1986. Benda kerja padat yang diproduksi dalam lapisan diperoleh dengan pemotongan laser CO2 berulang dan bahan pelekatan. Proses LOM ditandai oleh kemampuannya untuk memproduksi benda kerja besar dengan akurasi 0,1 mm. 3 Selective Laser Sintering (SLS) proses dibentuk oleh bahan bubuk. Itu berhasil dikembangkan oleh University of Texas di Austin pada tahun 1989. Itu dipindai secara selektif dan lapis demi lapis dengan laser CO2 intensitas tinggi. Serbuk material membentuk benda kerja tiga dimensi, dan keuntungan terbesar dari proses SLS adalah bahwa pemilihan materialnya luas.
Karena waktu pengembangan yang panjang dan teknologi yang relatif matang, tiga teknologi laser prototyping cepat di atas telah banyak digunakan di rumah dan di luar negeri. Namun, benda kerja tiga dimensi yang dibentuk oleh metode di atas tidak dapat langsung digunakan sebagai cetakan, dan perlu dikenakan pemrosesan berikutnya, sehingga disebut proses pencetakan tidak langsung laser. Metode perawatan utama adalah sebagai berikut: (1) Prototipe cepat benda kerja digunakan sebagai cetakan. Cetakan kertas yang dibuat oleh LOM secara langsung diganti oleh cetakan kayu pengecoran pasir dengan perawatan permukaan; atau cetakan kertas yang dibuat oleh LOM secara langsung digunakan sebagai cetakan paduan titik leleh rendah, cetakan injeksi dengan perlakuan permukaan, atau cetakan pembentuk cetakan lilin dalam pengecoran lilin yang hilang. Benda kerja yang dibuat oleh SLS digunakan sebagai cetakan logam setelah infiltrasi tembaga. 2 Menggunakan bagian yang cepat dibentuk sebagai cetakan utama untuk membuat karet silikon, resin epoksi, poliuretan, dan bahan lainnya untuk membuat cetakan yang lembut. 3 Gunakan bagian pembentuk yang cepat untuk membalik cetakan yang keras. Salah satunya adalah secara langsung membuat cetakan berbasis kertas dengan LOM, dan kemudian membentuk cetakan logam dengan penyemprotan dan pemolesan busur logam permukaan; yang lainnya adalah cetakan permukaan keras dari logam. Cetakan keras di atas dapat digunakan untuk pengecoran pasir, cetakan busa yang hilang, cetakan injeksi, dan cetakan tarik non-baja sederhana.
Proses pencetakan tidak langsung laser yang disebutkan di atas digunakan untuk membuat cetakan, yang menghindari proses pemotongan mekanik yang rumit dan memastikan ketepatan cetakan, dan dapat sangat mempersingkat waktu pencetakan dan menghemat biaya pencetakan. Untuk cetakan presisi bentuk kompleks, keunggulannya sangat menonjol. Namun, masih ada kekurangan dalam umur cetakan yang relatif singkat, sehingga cetakan pembentuk tidak langsung laser di atas lebih cocok untuk produksi batch kecil.
2) Proses pencetakan langsung dengan laser
Teknologi Selective Laser Melting (SLM) didasarkan pada teknologi selective laser sintering (SLS). Karakteristik SLM adalah: (1) menggunakan kepadatan daya tinggi, sinar laser spot kecil untuk memproses logam, sehingga bagian logam memiliki akurasi dimensi 0,1 mm; (2) bagian yang terbuat dari logam cair memiliki entitas ikatan metalurgi, dan kerapatan relatif dapat mencapai hampir 100%, sangat meningkatkan kinerja bagian logam; (3) Karena diameter titik laser kecil, dimungkinkan untuk melelehkan logam yang lebur tinggi dengan daya yang lebih rendah, sehingga memungkinkan untuk membuat bagian-bagian dengan komponen tunggal bubuk logam. Gambar 2 menunjukkan semua bagian logam yang diproduksi oleh perusahaan EOSGmbH Jerman menggunakan proses peleburan laser selektif (SLM).
Laser multi-layer (atau tiga dimensi / tiga dimensi) cladding direct rapid prototyping technology adalah teknologi manufaktur berteknologi tinggi yang dikembangkan berdasarkan teknologi prototyping cepat yang dikombinasikan dengan teknologi cladding laser feeding secara sinkron, yang intinya dikendalikan oleh komputer Cladding laser 3D. Karena karakteristik pembekuan cepat dari kelongsong laser, bagian logam yang dihasilkan memiliki struktur dendritik yang seragam dan halus serta kualitas yang sangat baik, dan kepadatan serta kinerjanya sebanding dengan bagian logam konvensional. Laser multi-layer cladding telah mengembangkan berbagai metode, yang paling representatif di antaranya adalah teknologi prototyping cepat bagian logam yang disebut LaserEngineered NetShaping (LENS) yang dikembangkan oleh Sandia National Laboratories. Baja tahan karat, baja maraging, superalloy berbasis nikel, baja perkakas, paduan titanium, bahan magnetik, dan senyawa intermetalik nikel-aluminium telah berhasil dibuat dengan metode ini, dan kerapatan bagiannya hampir 100%.
Teknologi selektif laser melting (SLM) dan teknologi laser engineering net forming (LENS) telah bersifat industri dan akademis karena kekompakan bagian-bagian yang terbentuk, struktur ikatan metalurgi dan presisi tinggi, dan masa pakai cetakan yang panjang. Perhatian umum dunia telah memperkenalkan berbagai prototipe peralatan di luar negeri, dan beberapa bahkan sudah mulai dikomersialkan; dan penelitian dan aplikasi dalam negeri saat ini masih dalam masa pertumbuhan.
Selain itu, ada teknologi pembuatan berlapis (LOM) untuk bagian logam berdasarkan pemotongan laser, yang memiliki karakteristik pembuatan cetakan bentuk besar dan kompleks dengan cepat dan biaya rendah. Pada 1980-an, Laboratorium Penelitian Nakagawa Weixiong di Jepang menerapkan teknologi lembaran logam tipis LOM untuk mewujudkan pembuatan cetakan logam yang cepat dan berlapis. Setelah pengembangan, teknologi LOM lembaran logam telah secara bertahap diterapkan pada cetakan trim interior dan eksterior besar seperti mobil dan pembuatan cetakan injeksi dengan jalur aliran yang kompleks.
