①立體光造形(stereo lithography apparatus，簡(jiǎn)稱sla)工藝是利用紫外激光束逐層掃描光固化膠的方法形成三維實(shí)體工件的。1986年美國(guó)3d systems公司推出了商品化樣機(jī)sla-1。sla工藝的最高加工精度能達(dá)到0.05mm。②薄層疊片制造(laminated object manufacturing，簡(jiǎn)稱lom)工藝采用薄片材料，如紙、塑料薄膜等，由美國(guó)helisys公司于1986年研制成功。通過(guò)反復(fù)co2激光器切割和材料粘貼，得到分層制造的實(shí)體工件。lom工藝的特點(diǎn)是適合制造大型工件，其精度達(dá)到0.1mm。③選擇性激光燒結(jié)(selective laser sintering，簡(jiǎn)稱sls)工藝是利用粉末狀材料成形的，由美國(guó)德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的于198 9年研制成功，通過(guò)用高強(qiáng)度的co2激光器逐層有選擇地掃描燒結(jié)材料粉末而形成三維工件，sls工藝最大的優(yōu)點(diǎn)在于選材較為廣泛。
上述三種激光快速成形技術(shù)由于發(fā)展時(shí)間長(zhǎng)，技術(shù)相對(duì)比較成熟，在國(guó)內(nèi)外都得到了較為廣泛的應(yīng)用。但上述方法形成的三維工件都不能直接作為模具使用，需要進(jìn)行后續(xù)的處理，所以稱之為激光間接成模工藝。主要的處理方法有：①快速成形工件處理后用作模具。lom制作的紙模經(jīng)表面處理直接代替砂型鑄造木模;或者用lom制作的紙模具經(jīng)表面處理直接用作低熔點(diǎn)合金鑄模、注塑模;或失蠟鑄造中蠟?zāi)５某尚文！�sls制作的工件經(jīng)滲銅后，作為金屬模具使用。②用快速成形件作母模澆注硅橡膠、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨脂等材料制作軟模具。③用快速成形件翻制硬模具。一種是直接用lom制作紙基模具，經(jīng)表面金屬電弧噴鍍和拋光后研成金屬模;另一種是金屬面硬背襯模具。上述硬模具可用于砂型鑄造、消失模的壓型制作、注塑模以及簡(jiǎn)易非鋼質(zhì)拉伸模。
用上述激光間接成模工藝制作模具，既避開(kāi)了復(fù)雜的機(jī)械切削加工，又可以保證模具的精度，還可以大大縮短制模時(shí)間、節(jié)省制模費(fèi)用，對(duì)于形狀復(fù)雜的精度模具，其優(yōu)點(diǎn)尤為突出。但是，目前還存在著模具壽命相對(duì)較短的缺點(diǎn)，所以上述激光間接成形模具較適合于小批量生產(chǎn)。
2.激光直接成模工藝
選擇性激光熔化(selective laser melting，簡(jiǎn)稱slm)技術(shù)是在選擇性激光燒結(jié)(sls)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。slm的特點(diǎn)為：(1)使用高功率密度，小光斑的激光束加工金屬，使得金屬零件具有0.1毫米的尺寸精度;(2)熔化金屬制造出來(lái)的零件具有冶金結(jié)合的實(shí)體，相對(duì)密度幾乎能達(dá)到100%，大大改善了金屬零件的性能;(3)由于激光光斑直徑很小，因此能以較低的功率熔化高熔點(diǎn)的金屬，使得用單一成分的金屬粉末來(lái)制造零件成為可能。
(slm)工藝制造的全金屬零件
激光多層(或稱三維/立體)熔覆直接快速成形技術(shù)是在快速原型技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合同步送料激光熔覆技術(shù)所發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)高新制造技術(shù)，其實(shí)質(zhì)是計(jì)算機(jī)控制下的三維激光熔覆。由于激光熔覆的快速凝固特征，所制造出的金屬零件具有均勻細(xì)密的枝晶組織和優(yōu)良的質(zhì)量，其密度和性能與常規(guī)金屬零件相當(dāng)。激光多層熔覆發(fā)展出了多種方法，其中最具代表性的是美國(guó)sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(sandia national laboratories)研發(fā)的稱作激光工程化凈成形技術(shù)(laser engineered net shaping，簡(jiǎn)稱lens)的金屬件快速成形技術(shù)。采用該方法已成功制造了不銹鋼，馬氏體時(shí)效鋼，鎳基高溫合金，工具鋼，鈦合金，磁性材料以及鎳鋁金屬間化合物工件，零件致密度達(dá)到近乎100%。圖3為美國(guó)sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室以lens技術(shù)制造的金屬模具。