LENS工艺：快速原型制造与模具创新

LENS工艺，全称为Laser Engineered Net Shaping，是一种快速原型制造技术，由美国Optomec Design公司在1997年开始研发。该技术的核心原理是利用Nd:YAG激光束直接对CAD实体模型进行加工，通过精确控制激光扫描，使金属粉末在惰性气体环境下逐点熔化并堆积，形成所需的复杂金属模具。LENS-50和LENS-1500等机型是该公司的代表性产品，它们能制造出强度超过传统工艺的金属零件，但表面光洁度相对较低，类似于砂型铸件。 快速制造技术是一种集成化的生产方式，主要包括计算机辅助设计（CAD）、逆向工程（RE）、快速成形（RP/RP&M）以及快速制模（RT）。这些技术在信息互联网的支持下，共同构建了快速制造系统，大大提升了产品设计和制造的效率。其中，逆向工程是通过获取实物样品或设计数据，转化为CAD模型的过程，而快速成形则是将CAD模型转化为实体原型的直接制造技术，如SLA（液态光敏树脂固化）、FDM（熔融沉积成形）、SLS（选择性激光烧结）和LOM（分层实体制造）等。 快速制模技术则进一步将快速成形技术应用于模具制造，结合了RP的灵活性和精度，能够在短时间内制作出高质量的模具，用于大规模生产。例如，通过三坐标测量仪（CMM）获取三维实体模型，这种方法可以提供非接触或接触的测量，涉及光学、声学和磁学等多种测量手段，确保模型的准确性和一致性。 LENS工艺作为快速制模的一部分，其优势在于能够直接从CAD模型生成高质量的金属模具，尤其适用于那些对模具精度要求高的行业，如航空航天、医疗设备和精密机械等领域。然而，其表面质量的局限性意味着后续可能需要额外的精加工步骤来提升表面光洁度。尽管如此，LENS工艺的出现无疑极大地推动了制造业向快速、灵活和定制化的方向发展。