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作者:不详
来源:不详 时间:2005-4-24 17:33:18 |
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“激光三维内割快速成型技术”(Rapid Prototyping by Laser 3-D Inner cutting)是一项新的制造技术，将激光技术、数控技术和材料技术结合起来，实现零件原型的快速制造。其要点是将激光聚焦于透明材料内部，在数控设备驱动下，使激光焦点在坯料内部进行三维扫描切割，从而切制成形状复杂的零件原型。该技术已申报国家发明专利（申请号：00114372.2，申请日期：20000201）。
采用本发明进行零件原型加工制作，具有高效率、低成本和较高成形精度的特点：
1、可加工出形状十分复杂的样件：与现有的表面激光切割加工方法相比，本方法可以一次成形制作成复杂的形体，甚至可以加工出相互嵌套的多层壳体。
2、可以降低成形能耗，减小环境污染：本发明只是将坯料上的余量作为一个整体，加以切割分离，与普通的金属切削加工方法不同，它并不将余量部分的材料切成碎屑，而是将能量集中消耗于成形新的表面。
3、可以提高成形速度：本方法只需进行“面扫描”，而无需进行零件实体扫描，因此，它的生产效率较高。
4、本发明所制成的零件模型是由整块的原始坯料切制而成，其性能均匀，稳定、精度保持性高，因而可以提高所制造零件模型的精度及其稳定性。
5、技术兼容能力强：实现本发明所需设备既可以是研制的专用设备，也可以在一般机床上配备激光系统进行“无刀具切屑加工”,不需要升降台等辅助机构与设备；可以采用常规切削加工的数控程序来驱动机床（只需要一次进刀）；也可以借用现有快速原型方法中典型的“切片”程序，生成零件薄片（激光焦点只需要沿切片的边界扫描，而不必“填充”薄片的内部）由于无宏观力的作用，与切削加工相比，更有利于提高加工精度。
6、成本低廉：所采用的激光器和工件材料均为普及品，系统建造和运行的费用比较低。
目前，快速原型制造的工艺方法已经发展得种类繁多，可是此项发明在思路和技术路线上与目前所有的其他快速原型方法都迥然不同，不仅在国内绝无仅有，而且经委托美国维吉尼亚的“Siemens Patent Services, L.C.”专利事务所对全
世界各国的专利库和文献资料进行了非常全面的检索，皆未发现任何与此项发明相同的技术。鉴于此，该专利事务所对此项发明的新颖性给出了“GOOD”（好）的评价。
二、应用领域
在家用电器、汽车、玩具、轻工产品、服装、建筑模型、医疗器具及人造器官模型、航空器、航天器、军事装备、考古、工业造型（雕刻）、电影制作等许多部门都得到了良好的应用。
三、资金需求
目前已完成可行性实验和初步的工艺试验，确定了大致的工艺参数。要完成中试及初步产业化（走通工艺），现阶段共需资金1200万元。主要收益来源：出售专用设备，或附件（附加在一般数控机床上进行激光三维内割加工的装置；出售制作零件原型的坯料；出售数控软件；承接反求工程和快速原型制作任务，实施网上加工。
从国内目前对快速原型制造需求增长的形势估计，三年后每年至少可在国内销售快速原型系统30套，每套售价以80万元计；每年可销售快速原型附件80套，每套售价以20万元计；每年可销售快速原型材料150吨，每吨售价以8万元计；每年可承接快速原型制造服务1000件，每件加工费以1万元计，则总计年产值当为6200万元。
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