1) Laserski neizravni postupak lijevanja
1 Stereo litografski aparat (SLA) postupak je upotrijebiti sloj po sloj UV laserskog snopa za skeniranje ljepila za očvršćivanje svjetlom kako bi se oblikovao trodimenzionalni čvrsti radni komad. Godine 1986. 3D Systems SAD-a lansirao je komercijalni prototip SLA-1. Najveća točna obrada SLA postupka može doseći 0,05 mm. 2LaminatedObject Manufacturing (LOM) postupak koristi tankoslojne materijale, poput papira, plastičnog filma itd., Koji je Helisys uspješno razvio u Sjedinjenim Državama 1986. Čvrsti radni sloj proizveden u slojevima dobiven je ponovljenim rezanjem CO2 materijala i materijala pridržavaju. LOM postupak karakterizira njegova sposobnost izrade velikih obradaka s točnošću od 0,1 mm. 3 Proces selektivnog laserskog sinteriranja (SLS) nastaje od praškastog materijala. Uspješno ga je razvilo Sveučilište u Teksasu u Austinu 1989. godine. Selektivno se skenira i sloj po sloj CO2 intenzitetom lasera visokog intenziteta. Prah od materijala tvori trodimenzionalni radni komad, a najveća prednost SLS postupka je ta što je izbor materijala opsežan.
Zbog dugog vremena razvoja i relativno zrele tehnologije, ove tri tehnologije laserskog brzog prototipiranja široko se primjenjuju u zemlji i inozemstvu. Međutim, trodimenzionalni komad izrađen gore opisanom metodom ne može se izravno koristiti kao kalup, pa ga treba naknadno obraditi, pa se naziva laserskim neizravnim postupkom oblikovanja. Glavne metode obrade su sljedeće: (1) Brzo prototipiranje radnog dijela koristi se kao kalup. Kalup za papir izrađen od LOM-a izravno se zamjenjuje kalupom za lijevanje drva pijeskom površinskom obradom; ili se papirni kalup izrađen od LOM-a izravno koristi kao kalup od legure s niskim talištem, injekcijski kalup površinskom obradom ili kalup za oblikovanje voska u lijevanom izgubljenom vosku. Radni komad SLS koristi se kao metalni kalup nakon bakrene infiltracije. 2 Pomoću brzo oblikovanog dijela kao glavnog kalupa za lijevanje silikonske gume, epoksidne smole, poliuretana i drugih materijala za izradu mekog kalupa. 3. Za okretanje tvrdog kalupa koristite dio za brzo oblikovanje. Prvo je izraditi kalup na papiru s LOM-om, a zatim oblikovati metalni kalup površinskim raspršivanjem i poliranjem metalnog luka; drugi je kalup za podlogu od metalne površine. Gornji tvrdi kalup može se koristiti za lijevanje pijeska, za lijevanje izgubljene pjene, za brizganje i za jednostavno zatezanje od nehrđajućeg čelika.
Za izradu kalupa koristi se gore spomenuti postupak neizravnog laserskog oblikovanja, čime se izbjegava komplicirani postupak mehaničkog rezanja i osigurava preciznost kalupa, a može se znatno skratiti vrijeme lijevanja i uštedjeti troškovi lijevanja. Za precizni kalup složenog oblika prednosti su posebno izbočene. Međutim, još uvijek postoje nedostaci u relativno kratkom vijeku kalupa, pa je gore navedeni laserski indirektni kalup prikladniji za proizvodnju malih serija.
2) Laserski postupak izravnog oblikovanja
Tehnologija selektivnog laserskog taljenja (SLM) temelji se na tehnologiji selektivnog laserskog sinteriranja (SLS). Karakteristike SLM-a su: (1) korištenje velike gustoće snage, mali točkasti laserski snop za obradu metala, tako da metalni dijelovi imaju dimenzionalnu točnost od 0,1 mm; (2) dijelovi izrađeni od rastaljenog metala imaju metalurški povezane cjeline, a relativna gustoća može biti gotovo do 100%, uvelike poboljšavajući performanse metalnih dijelova; (3) Budući da je promjer laserskog mrlja mali, moguće je rastopiti metale visokog tališta s manjom snagom, što omogućuje izradu dijelova s jednom komponentom metalnog praha. Na slici 2 prikazani su potpuno metalni dijelovi proizvedeni od njemačke tvrtke EOSGmbH koristeći postupak selektivnog laserskog taljenja (SLM).
Lasersko višeslojno (ili trodimenzionalno / trodimenzionalno) oblaganje izravnom tehnologijom izravnog brzog prototipiranja je visokotehnološka proizvodna tehnologija razvijena na temelju tehnologije brzog prototipiranja u kombinaciji sa tehnologijom laserskog oblaganja sinkronog hranjenja, čija je suština računalno upravljana 3D lasersko oblaganje. Zbog značajki brzog stvrdnjavanja laserske obloge, proizvedeni metalni dijelovi imaju jednoliku i finu dendritičku strukturu i izvrsnu kvalitetu, a njihova gustoća i performanse su usporedivi s uobičajenim metalnim dijelovima. Lasersko slojevito oblaganje razvilo je različite metode od kojih je najreprezentativnija tehnologija brze prototipiranja metalnih dijelova nazvana LaserEngineered NetShaping (LENS) koju je razvila Sandia National Laboratories. Ovom metodom uspješno su izrađeni nehrđajući čelik, lemilni čelik, super-legure na bazi nikla, alatni čelik, titanska legura, magnetski materijal i nikl-aluminij intermetalni spoj, a gustoća dijelova je gotovo 100%.
Tehnologija selektivnog laserskog taljenja (SLM) i tehnologija laserskog oblikovanja mreža (LENS) industrijska su i akademska zbog kompaktnosti oblikovanih dijelova, metalurške povezane strukture i visoke preciznosti, te dugog vijeka gotovog kalupa. Opća pažnja svijeta uvela je razne prototipove opreme u inozemstvu, a neki su se čak počeli komercijalizirati; a trenutno domaće istraživanje i primjena još su u povojima.
Osim toga, postoji slojevita tehnologija izrade (LOM) metalnih dijelova koja se temelji na laserskom finom rezanju, koja ima karakteristike brze i niske proizvodnje velikih i složenih oblika kalupa. U 1980-ima, Nakagawa Weixiong Laboratorij za istraživanje u Japanu primijenio je LOM tehnologiju tankog metalnog lima kako bi realizirao slojevitu brzu proizvodnju metalnih kalupa. Nakon razvoja, tehnologija LOM od lima postupno se primjenjuje na velikim unutarnjim i vanjskim oblogama kao što su automobili i proizvodnja kalupa za injektiranje sa složenim protočnim tijelima.
