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

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(jī)工程、消費(fèi)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(guó)07年一年新增近2000臺(tái)， 制成產(chǎn)品已經(jīng)大量出現(xiàn)在飛機(jī)、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(shí)之內(nèi)出貨，對(duì)我們這個(gè) 傳統(tǒng)的制造業(yè)大國(guó)產(chǎn)生了強(qiáng)烈的沖擊， 龐大的市場(chǎng)需求與國(guó)產(chǎn)設(shè)備的 極缺造成的反差， 無(wú)論是激光裝備國(guó)產(chǎn)化市場(chǎng)還是產(chǎn)品市場(chǎng)都給我們 留出了寶貴的市場(chǎng)機(jī)遇。我們項(xiàng)目正是在國(guó)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(zhēng)建成

2、全國(guó)領(lǐng)先的產(chǎn)業(yè)集群，國(guó)家工程技 術(shù)中心。汽車設(shè)計(jì)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(jì)、改型、裝配試驗(yàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)、汽缸頭 等復(fù)雜外型的試制。作為設(shè)計(jì)驗(yàn)證和評(píng)估的手段， 激光快速成型已經(jīng)用于國(guó)內(nèi)外汽車產(chǎn)業(yè) 中，例如美國(guó)克萊斯勒公司已制造車身模型， 將其放在高速風(fēng)洞中進(jìn)行 空氣動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)分析， 取得了令人滿意的效果， 大大節(jié)約了試驗(yàn)費(fèi)用。 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)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(duì) 提高進(jìn)氣效率、燃燒過(guò)程有十分重要的影響。設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)不 同的進(jìn)氣管方案做氣道試驗(yàn)， 傳統(tǒng)的方法是用手工方法加工出由幾十個(gè)截面來(lái)描述的氣管木模或石膏模，再用砂模鑄造進(jìn)氣管，加工中， 木模工對(duì)

3、圖紙的理解和本身的技術(shù)水平常導(dǎo)致零件與設(shè)計(jì)意圖的偏 離，有時(shí)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(jì)意圖，但其準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，特別是幾何形狀復(fù)雜時(shí)更是如此。英 國(guó)Rover公司使用激光快速成型技術(shù)生產(chǎn)進(jìn)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(wàn)件工件。也可以結(jié)合其他技術(shù)來(lái)制作鋼質(zhì)模具，實(shí)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(gè)中等大小、較為復(fù)雜的電極一 般48h即可完成，復(fù)形

4、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。上海交通大學(xué)也已通過(guò)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(jìn)口替代模具計(jì) 80余副。與傳統(tǒng)機(jī)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(guó)每年需進(jìn)口模具達(dá)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(lái)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(guò)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(jì)CAD和CAM提供了有利的參考。同時(shí)，也可以通 過(guò)快速成型技術(shù)，用熔模鑄造的方法快速、高精度地制

5、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(guó)外的車身模具開發(fā)都可以在比較短的時(shí)間內(nèi)完成。5年前，全球完成車身模具開發(fā)的時(shí)間大概需要24個(gè)月，3年前需要18個(gè)月，現(xiàn)在僅僅需要12個(gè)月。目前，日本的開發(fā)速度是最快的，只 需8個(gè)月。中國(guó)這種開發(fā)速度要慢很多。2004年模具產(chǎn)值達(dá)530多 億元，比原來(lái)“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(zhǎng)率接近20%衡量一個(gè)國(guó)家汽車工業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，不能光從 汽車生產(chǎn)的數(shù)量來(lái)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(shuō)，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(jìng)爭(zhēng)的根本條件。目前中國(guó)汽車模