工業(ye) 化的LSF-V大型激光立體(ti) 成形裝備

所謂數字化增材製造技術就是一種三維實體(ti) 快速自由成形製造新技術，它綜合了計算機的圖形處理、數字化信息和控製、激光技術、機電技術和材料技術等多項高 技術的優(you) 勢，目前學者們(men) 對其有多種描述。西北工業(ye) 大學凝固技術國家重點實驗室的黃衛東(dong) 教授稱這種新技術為(wei) “數字化增材製造”，中國機械工程學會(hui) 宋天虎秘書(shu) 長稱其為(wei) “增量化製造”，其實它就是不久前引起社會(hui) 廣泛關(guan) 注的“三維打印”技術的一種。西方媒體(ti) 把這種實體(ti) 自由成形製造技術譽為(wei) 將帶來“第三次工業(ye) 革命” 的新技術。

這種為(wei) 現代社會(hui) 帶來強大衝(chong) 擊和震撼的新技術起源於(yu) 1988年誕生的“快速原型製造”技術。

1988年，美 國3D System 公司推出的SLA-250液態光敏樹脂選擇性固化成形機，標誌著快速原型技術的誕生。它采用一種立體(ti) 光刻工藝，基於(yu) 液態光敏樹脂的光聚合原理工作。通過一 束紫外激光束在偏轉鏡作用下掃描照射樹脂使其固化，逐層製造得到一個(ge) 三維實體(ti) 模型。

快速原型技術采用了一種全新的無模具自由成形原理來製造三維實體(ti) 零件，這種新型成形技術改變了傳(chuan) 統的製造技術路線。

我們(men) 知道，現有的材料成形方法采用的是減材成形等三種技術路線。以機械加工為(wei) 例，加工一個(ge) 所需的零部件，人們(men) 通過不斷去除材料來獲得所需要的零件形狀； 熱加工的鍛造成形則是采用變形原理來成形金屬零件，也即使金屬材料在強大的機械壓力下改變形狀來獲得所需的零件；而鑄造、粉末冶金等方法采用的是“賦形+ 固化”的成形原理，也即先通過模具賦予液態或粉末狀的金屬材料以形狀，再通過冷卻凝固或高溫燒結的方法使材料固化來獲得具有所需形狀和強度的金屬零件。快 速原型技術的成形原理與(yu) 這些傳(chuan) 統方法截然不同，它采用逐漸增加材料的方法成形零件。因為(wei) 這種成形方法不需要模具，因而又被稱為(wei) 實體(ti) 自由成形技術或快速成形 技術。這裏，“自由”和“快速”都是指不需要模具來成形，省去了十分冗長的製造模具過程和昂貴的模具製造成本。

立體(ti) 光刻技術產(chan) 生後即風 靡世界，很快就產(chan) 生了許多不同技術類型的快速原型技術，如分層實體(ti) 製造、選區激光燒結、三維打印、熔融沉積造型等。2008年全球領先的6家快速製造公司 銷售收入已達6.96億(yi) 美元，占該行業(ye) 總收入近60%。沃勒斯報告(2012)預計3D打印和增材製造領域的2015年銷售收入可達37億(yi) 美元，2019 年可達65億(yi) 美元。

我國學者迅速地跟進了這一世界新技術的熱潮，西安交通大學的盧秉恒院士、清華大學的顏永年教授、華中科技大學的王樹槐教授等是我國快速原型技術研究的先行者，並且都取得了卓著的成就。而黃衛東(dong) 在國內(nei) 首先創造性地發展的激光立體(ti) 成形技術，把快速成形技術從(cong) 製造“原型”發展到直接製造具有極高力學性能的致密金屬零件。