1）レーザー間接成形プロセス
1ステレオリソグラフィー装置（SLA）プロセスでは、UVレーザービームを層ごとに使用して、光硬化性接着剤をスキャンし、3次元の固体ワークピースを形成します。 1986年、米国の3D Systemsは商用プロトタイプSLA-1を発売しました。 SLAプロセスの最高の加工精度は0.05mmに達することができます。 2LaminatedObject Manufacturing（LOM）プロセスは、1986年に米国のHelisysによって成功裏に開発された紙、プラスチックフィルムなどの薄膜材料を使用します。付着。 LOMプロセスの特徴は、0.1 mmの精度で大きなワークを製造できることです。 3選択的レーザー焼結（SLS）プロセスは、粉末材料で形成されます。 1989年にテキサス大学オースティン校で開発に成功しました。高強度CO2レーザーで選択的にスキャンされ、レイヤーごとにスキャンされます。 材料粉末は3次元のワークピースを形成し、SLSプロセスの最大の利点は、材料の選択が豊富であることです。
長い開発期間と比較的成熟した技術により、上記の3つのレーザーラピッドプロトタイピング技術は国内外で広く使用されています。 しかし、上記の方法で形成された三次元ワークは、金型として直接使用することはできず、その後の加工を行う必要があるため、レーザー間接成形プロセスと呼ばれています。 主な処理方法は次のとおりです。（1）ワークピースのラピッドプロトタイピングが金型として使用されます。 LOMによって作られた紙の型は、表面処理によって砂型の木製の型に直接置き換えられます。 または、LOM製の紙型は、低融点合金型、表面処理による射出型、またはロストワックス鋳造におけるワックス型の成形型として直接使用されます。 SLSによって作られたワークピースは、銅浸透後の金型として使用されます。 2迅速に成形された部品をマスター型として使用して、シリコーンゴム、エポキシ樹脂、ポリウレタン、その他の材料をキャストし、柔らかい型を作成します。 3急速成形部品を使用して、硬い型を回転させます。 1つは、LOMを使用して紙ベースの金型を直接作成し、表面の金属アーク溶射および研磨により金型を形成することです。 もう1つは、金属表面のハードバッキング金型です。 上記の硬質金型は、砂型鋳造、ロストフォームの成形、射出成形、および単純な非鋼引張成形に使用できます。
上記のレーザー間接成形プロセスを使用して金型を作成します。これにより、複雑な機械的切断プロセスを回避し、金型の精度を確保し、成形時間を大幅に短縮し、成形コストを節約できます。 複雑な形状の精密金型の場合、利点は特に突出しています。 しかし、金型の寿命が比較的短いという欠点がまだあるため、上記のレーザー間接成形金型は、少量生産に適しています。
2）レーザー直接成形プロセス
選択的レーザー溶解（SLM）テクノロジーは、選択的レーザー焼結（SLS）テクノロジーに基づいています。 SLMの特徴は次のとおりです。（1）金属部品の寸法精度が0.1 mmになるように、高出力密度の小さなスポットレーザービームを使用して金属を処理します。 （2）溶融金属で作られた部品には冶金学的に結合された実体があり、相対密度はほぼ100％までであり、金属部品の性能を大幅に向上させます。 （3）レーザーのスポット径が小さいため、低融点で高融点金属を溶かすことができ、単一成分の金属粉末で部品を製造することができます。 図2は、ドイツのEOSGmbH社が選択的レーザー溶解（SLM）プロセスを使用して製造した全金属部品を示しています。
レーザー多層（または3次元/ 3次元）クラッディングダイレクトラピッドプロトタイピング技術は、ラピッドプロトタイピング技術と同期送りレーザークラッディング技術を組み合わせて開発されたハイテク製造技術であり、その本質はコンピューター制御されています3Dレーザークラッディング。 レーザークラッディングの急速凝固特性により、製造される金属部品は均一で微細な樹枝状構造と優れた品質を持ち、それらの密度と性能は従来の金属部品のそれに匹敵します。 レーザー多層クラッディングはさまざまな方法を開発しており、その最も代表的なものは、Sandia National Laboratoriesが開発したLaserEngineered NetShaping（LENS）と呼ばれる金属部品のラピッドプロトタイピングテクノロジーです。 ステンレス鋼、マルエージング鋼、ニッケル基超合金、工具鋼、チタン合金、磁性材料、ニッケル-アルミニウム金属間化合物は、この方法でうまく製造されており、部品の密度はほぼ100％です。
選択的レーザー溶融（SLM）技術とレーザーエンジニアリングネットフォーミング（LENS）技術は、成形部品のコンパクトさ、冶金接合構造、高精度、および完成した金型の長寿命により、工業的および学術的でした。 世界の一般的な関心は、さまざまな機器のプロトタイプを海外に導入し、一部は商品化され始めました。 そして、現在の国内の研究と応用はまだ始まったばかりです。
さらに、レーザー精密切断に基づく金属部品の層状製造技術（LOM）があります。これは、大型で複雑な形状の金型を迅速かつ低コストで製造するという特徴があります。 1980年代、日本の中川製粉研究所では、薄い金属シートLOM技術を適用して、金型の層状迅速製造を実現しました。 開発後、シートメタルLOM技術は、自動車や複雑な流路を備えた射出成形金型の製造など、大型の内外装トリム金型に徐々に適用されてきました。
