2.1.6 薄材叠层工艺

薄材叠层工艺是指将薄层材料逐层黏结以形成实物的增材制造工艺，代表性工艺是叠层实体制造技术，其成形原理如图2-9所示。

图2-9 叠层实体制造成形原理图

叠层实体制造由美国Helisys公司的Michael Feygin于1986年开发成功。这一工艺以纸片、塑料薄膜等片材为原材料，主要成形过程为：运用CO₂激光器进行系统切割，并按照计算机提取的横截面轮廓线数据，用激光将背面涂有热熔胶的纸片材切割出工件的内外轮廓，同时对非零件区域进行交叉切割，以便去除废料。第一层切割好后，送料机会把新一层纸片材叠加上去，工作台带动已成形的工件下降（通常材料厚度为0.1～0.2mm），与带状片材（料带）分离；供料机构转动收料轴和供料轴，带动料带移动，使新层移到加工区域；工作台上升到加工平面；铺纸加热辊进行热压，工件层数增加一层，高度增加一个料厚；再在新层上切割截面轮廓，最终完成产品成形。

该工艺的优势首先在于原材料易于获取，工艺成本较低。其次，加工过程无化学反应，适合制作大尺寸产品。但由于传统的叠层实体制造成形工艺具有CO₂激光器成本高、原材料种类过少、纸张的强度偏弱且容易受潮等缺点，因而现已经逐渐退出增材制造的历史舞台。