激光快速成型(SLS)技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用

1、 激光快速成型（SLS）技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用湖南華曙公司采用的選擇性粉末激光燒結(jié)（SLS）技術(shù)是行業(yè)領(lǐng)先的柔性智能制造技術(shù)，廣泛服務(wù)于汽車制造、飛機工程、消費電子、精密傳感等諸多領(lǐng)域?？焖僦圃欤≧M）激光裝備歐美等國07年一年新增近2000臺，制成產(chǎn)品已經(jīng)大量出現(xiàn)在飛機、汽車、大型儀器、儀表等領(lǐng)域，由于不需要模具，從CAD文件到產(chǎn)品可在15小時之內(nèi)出貨，對我們這個傳統(tǒng)的制造業(yè)大國產(chǎn)生了強烈的沖擊，龐大的市場需求與國產(chǎn)設(shè)備的極缺造成的反差，無論是激光裝備國產(chǎn)化市場還是產(chǎn)品市場都給我們留出了寶貴的市場機遇。我們項目正是在國內(nèi)批量制造RM設(shè)備并承接RM產(chǎn)品制造服務(wù)，并力爭建成全國領(lǐng)先的產(chǎn)業(yè)集群，國家

2、工程技術(shù)中心。汽車設(shè)計和塑膠件批量制造中應(yīng)用汽車外形及內(nèi)飾件的設(shè)計、改型、裝配試驗，發(fā)動機、汽缸頭等復(fù)雜外型的試制。作為設(shè)計驗證和評估的手段，激光快速成型已經(jīng)用于國內(nèi)外汽車產(chǎn)業(yè)中，例如美國克萊斯勒公司已制造車身模型，將其放在高速風(fēng)洞中進行空氣動力學(xué)試驗分析，取得了令人滿意的效果，大大節(jié)約了試驗費用。 汽車發(fā)動機進氣管內(nèi)腔形狀是由十分復(fù)雜的自由曲面構(gòu)成的，它對提高進氣效率、燃燒過程有十分重要的影響。設(shè)計過程中，需要對不同的進氣管方案做氣道試驗，傳統(tǒng)的方法是用手工方法加工出由幾十個截面來描述的氣管木?；蚴嗄?，再用砂模鑄造進氣管，加工中，木模工對圖紙的理解和本身的技術(shù)水平常導(dǎo)致零件與設(shè)計意圖的偏離

3、，有時這種誤差的影響是顯著的。使用數(shù)控加工雖然能較好地反映出設(shè)計意圖，但其準(zhǔn)備時間長，特別是幾何形狀復(fù)雜時更是如此。英國Rover公司使用激光快速成型技術(shù)生產(chǎn)進氣管的外模及內(nèi)腔模，取得了令人滿意的效果。在汽車模具制造中應(yīng)用本激光快速成型技術(shù)，能燒結(jié)蠟、聚碳酸酯、尼龍、金屬等各種材料。用該系統(tǒng)制造的鋼銅合金注塑模具，可注塑5萬件工件。也可以結(jié)合其他技術(shù)來制作鋼質(zhì)模具，實現(xiàn)金屬模的快速制造?；蛘咧苯又圃斐鰪?fù)形精度較高的EDM電極，用于注塑模、鍛模、壓鑄等鋼制模具型腔的加工。一個中等大小、較為復(fù)雜的電極一般48h即可完成，復(fù)形精度完全滿足工程要求。福特汽車公司用此技術(shù)制造汽車模具取得了滿意的效果。上

4、海交通大學(xué)也已通過RP與精密鑄造結(jié)合的方法為汽車及汽車輪胎等行業(yè)生產(chǎn)進口替代模具計80余副。與傳統(tǒng)機加工法相比，快速模具制造的制作成本及周期大大降低。我國每年需進口模具達幾十億美元，主要是復(fù)雜模具和精密模具，因此，激光快速成型技術(shù)在未來的汽車模具制造業(yè)中的應(yīng)用前景十分廣闊。 在汽車燈具制造上的應(yīng)用 汽車燈具大多數(shù)的形狀是不規(guī)則的,曲面復(fù)雜,模具制造難度很大。通過快速成型技術(shù),可以很快得到精確的產(chǎn)品試樣,為模具設(shè)計CAD和CAM提供了有利的參考。同時,也可以通過快速成型技術(shù),用熔模鑄造的方法快速、高精度地制造出燈具模具。下圖是3D等公司采用激光分層技術(shù)制作的汽車部件：總之，國外的車身模具開發(fā)都可

5、以在比較短的時間內(nèi)完成。5年前，全球完成車身模具開發(fā)的時間大概需要24個月，3年前需要18個月，現(xiàn)在僅僅需要12個月。目前，日本的開發(fā)速度是最快的，只需8個月。中國這種開發(fā)速度要慢很多。2004年模具產(chǎn)值達530多億元，比原來“十五”規(guī)劃的2005年490億元的目標(biāo)多出40多億元。其中汽車覆蓋件模具的年均增幅還要高于行業(yè)總水平， 這幾年年均增長率接近20%。衡量一個國家汽車工業(yè)的綜合競爭實力，不能光從汽車生產(chǎn)的數(shù)量來看，更要從汽車自主開發(fā)、制造水平及能力等方面綜合考慮。由于汽車生產(chǎn)中 90%以上的零部件都要依賴模具成型，可以說，汽車模具技術(shù)是汽車制造業(yè)重要的工藝基礎(chǔ)，是與世界汽車制造行業(yè)競爭的根本條件。目前中國汽車模具