Szybka produkcja laserowa
Laser Rapid Manufacturing (LRM) to jeden z zaawansowanych procesów wytwarzania przyrostowego , który umożliwia wytwarzanie komponentów inżynieryjnych bezpośrednio z modelu bryłowego.
Technika
W tej technice model bryłowy elementu, który ma być wyprodukowany, jest tworzony przez system obrazowania 3D lub przez projektanta korzystającego z oprogramowania do projektowania wspomaganego komputerowo (CAD) lub na podstawie danych matematycznych będących wynikiem analizy numerycznej . Uzyskany w ten sposób model jest cięty na cienkie warstwy wzdłuż osi pionowej. Cienkie warstwy są przekształcane w odpowiednie sterowane numerycznie (NC) i są przesyłane do stacji LRM w odpowiednim formacie (np. kod G&M). Stacja LRM wykorzystuje wiązkę laserową jako źródło ciepła do stapiania cienkiej warstwy na powierzchni podłoża/osadzonego materiału i podawanego materiału do osadzania nowej warstwy zgodnie z kształtem i wymiarami zdefiniowanymi w kodzie NC. Szereg takich warstw nakłada się jedna na drugą, co daje trójwymiarowe (3D) komponenty bezpośrednio z modelu bryłowego.
Korzyści
LRM eliminuje wiele etapów produkcji, takich jak planowanie materiał-maszyna, interakcje człowiek-maszyna , okresowe kontrole jakości, montaż i związane z nimi błędy ludzkie itp. Dlatego LRM oferuje wiele zalet w porównaniu z konwencjonalnymi technikami subtraktywnymi, takimi jak skrócony czas produkcji, lepsza kontrola procesu i możliwości w celu utworzenia funkcjonalnie stopniowanych części. Jest również atrakcyjnym kandydatem do zastosowań renowacyjnych ze względu na niskie wprowadzanie ciepła, ograniczone rozcieńczanie przy minimalnych zniekształceniach i możliwość dodawania drobniejszych elementów w kształcie zbliżonym do siatki.
Podobne techniki
Techniki wytwarzania, podobne do LRM, są opracowywane pod różnymi nazwami w różnych laboratoriach, takich jak Laser Engineered Net Shaping (LENSTM) w Sandia National Laboratories (USA), Freeform Laser Consolidation w National Research Council (Kanada) , Selective Laser Powder Remelting ( SLPR) w Fraunhofer Society (Niemcy), Selective Laser Cladding (SLC) na Uniwersytecie w Liverpoolu (Wielka Brytania), Shape deposition Manufacturing (SDM) na Uniwersytecie Stanforda (USA), Direct Metal Laser Sintering (DMLS) w Electrolux Rapid Development (Finlandia), Direct Metal Deposition na University of Michigan , Automated Laser Fabrication (ALFa) na University of Waterloo w Kanadzie itd.
- Paul, CP, Bhargava, P., Kumar, A., Pathak, AK i Kukreja, LM (2013) Laser Rapid Manufacturing: Technology, Applications, Modeling and Future Prospects, in Lasers in Manufacturing (red. JP Davim), John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA. doi: 10.1002/9781118562857.ch1.
- LM Kukreja, R. Kaul, CP Paul, P. Ganesh, BT Rao (2013), Emerging Laser Materials Processing Techniques for Future Industrial Applications, Laser-Assisted Fabrication of Materials, Springer Series in Materials Science, tom 161, 2013, s. 423– 478.
- M Alimardani, CP Paul, E Toyserkani i A Khajepour (2010), Multiphysics modeling laser solid freeform fabrication, Advances in Laser Materials Processing Technology, Research and Applications, CRC Press and Woodhead Publishing Ltd, Cambridge, Wielka Brytania, wydanie pierwsze. 880 stron.