1 激光快速成型在機械製造中的應用

　　快速成型技術就是直接根據CAD模型快速生產(chan) 樣件或零件的技術總稱。它集成了CAD技術、數控技術、激光技術和材料技術等現代科技成果，是先進製造技術的重要組成部分。它能根據CAD模型(電子模型)自動、直接、快速、精確地將設計思想物化為(wei) 具有一定功能的原型或直接製造零件，在不用模具和工具的條件下生成幾乎任意複雜的零部件，解決(jue) 了從(cong) 設計到製造的快速對接問題。因此，該技術可以對產(chan) 品設計進行快速評價(jia) 及修改，有效地縮短了產(chan) 品的研發周期，降低了開發成本，滿足了當今競爭(zheng) 口益激烈的市場對新產(chan) 品快速開發和快速製造的要求，提高了產(chan) 品的市場競爭(zheng) 力和企業(ye) 的綜合競爭(zheng) 能力。

　　激光選區燒結是快速成型製造中的重要工藝方法之一。該技術采用逐層材料添加的原理，對三維實體(ti) 模型進行切片分區處理，生成激光燒結的掃描路徑；然後，通過x-Y激光掃捕儀(yi) 使激光束沿掃描路徑掃描，逐層燒結同化同體(ti) 粉末材料(如塑料粉、尼龍粉、蠟、陶瓷或)、金屬與(yu) 粘結劑的混合粉或金屬粉等，經過燒結與(yu) 層層疊加後，最終形成所需的三維工件。這種製造方法具有成型速度快、精度高、表麵質量好、後置處理簡單和省時等特點，是一個(ge) 具有生命力的技術，為(wei) 製造技術的發展創造了一種新方法。

　　機械生產(chan) 過程具有特殊性。零件多具有較複雜的形狀，如耕地機械、整地機械和收獲機械等。此外，複雜曲麵較多，如犁體(ti) 曲麵、旋耕機旋刀、水泵葉輪和送料螺旋等，而且根據具體(ti) 的生產(chan) 情況不同，其形狀還需相應調整。因此，利用傳(chuan) 統的機械加工方法研製這種機械零件，不僅(jin) 研製開發時間長，加工工藝複雜，而且很難達到理想的效果。運用先進的激光快速成型集成技術，不僅(jin) 大大縮短新產(chan) 品的開發周期，降低開發成本，而且製造質量也優(you) 於(yu) 傳(chuan) 統製造方法。

　　2 激光表麵強化與(yu) 熱處理的應用

　　激光表麵強化與(yu) 熱處理技術是近20年來發展起來的一種新型材料表麵處理技術。激光表麵強化技術的原理是利用激光穿透能力極強的特點，當把金屬表麵加熱到僅(jin) 低於(yu) 熔點的臨(lin) 界轉變溫度時，其表麵迅速奧氏體(ti) 化，然後急速自冷淬火，金屬表麵迅速被強化。激光表麵強化與(yu) 熱處理可以分為(wei) 3類：一是激光照射時金屬不熔化，隻是組織發生變化，這類工藝主要為(wei) 激光相變硬化(激光淬火)；二是激光照射時金屬熔化，冷卻後組織發生變化或加入其他元素改善表麵性質，包括激光熔凝、激光合金化、激光非晶化和微晶化等；三是激光照射時金屬表麵發生汽化，從(cong) 而發生組織變化，這類工藝主要為(wei) 激光衝(chong) 擊硬化。上述各種激光熱處理工藝共同的理論基礎是激光與(yu) 物質的相互作用規律及其金屬學行為(wei) 。

　　激光熱處理是傳(chuan) 統熱處理技術的發展和補充，它可以解決(jue) 其它表麵處理方法無法解決(jue) 或不好解決(jue) 的材料強化問題。經過激光處理後，鑄層表層強度可達HRC60以上，中碳、高碳鋼以及合金鋼的表層硬度可達HRC70以上，從(cong) 而提高其抗磨損、抗疲勞、耐腐蝕和防氧化等性能，延長其使用壽命。

　　激光熱處理在汽車行業(ye) 應用極為(wei) 廣泛，在許多車關(guan) 鍵件上(如缸體(ti) ．缸套、曲軸、凸輪軸、排氣閥、閥座或活塞環等)幾乎都可以采HJ激光熱處理。同樣，農(nong) 用機車也應該廣泛使用。在農(nong) 業(ye) 生產(chan) 中，機器的工作條件是多種多樣的，有些機器(犁、中耕機、播種機和收割機)直接在磨料介質中工作，使許多零件磨損很快。另一方麵，為(wei) 了獲得足夠的強度，機器的材料用量較大，不僅(jin) 浪費材料，而且顯得笨重。對於(yu) 此類零件，激光硬化處理後的硬度比常規淬火硬度高5％一20％，激光合金化可以根據要求選擇加入新材料，形成以基材為(wei) 基礎的新合金層，以獲得滿意的性能。此外，由於(yu) 處理後性能的提高，可以選用低性能的基材，從(cong) 而減少了基材的質量。