LOM 層疊實體製造：沒落中的3D列印技術

今天帶給大家的技術是LOM層疊實體製造，這種技術並不廣為周知。該技術最早由美國人研製成功，後來由於技術合作被引進中國。目前，南京某公司是全球唯一擁有該技術核心專利的公司，具備全球範圍的壟斷性權利。層疊實體製造也成為眾多3D列印技術中唯一由中國企業掌握的關鍵技術。

但也正是由於該技術由一家公司完全掌握，以及該技術本身的缺陷，致使採用該技術的行業相對較少。因此很多人說它是一種沒落的3D列印技術。今天就為你詳細帶來LOM技術的分享。

LOM技術原理

1976年， Paul L Dimatteo在他的專利中提出：利用輪廓跟蹤器，

將三維物體轉換成許多的二維薄片，然後用鐳射切割這些薄片，再利用螺釘、銷釘等將這一系列的薄片連接成三維物體。該設想便是LOM技術的雛形。

DiMatteo(1974)利用分層堆疊技術設計的模具

層疊實體製造（Laminated Object Manufacturing, LOM），又稱分層實體製造技術，最早由Michael Feygin於1984年提出關於LOM的設想，

並於1985年組建了Helisys公司（後為Cubic Technologies公司），後來在1990年推出第一台商業機LOM-1015，成功將該技術商業化。 LOM技術是當前世界範圍內幾種最成熟的快速成型製造技術之一，主要以片材（如紙片、塑膠薄膜或複合材料）作為原材料。一些改進型的LOM 3D印表機能夠列印出媲美二維印刷的色彩，因此受到了人們的關注。

發明LOM技術的Michael Feygin

第一台LOM設備LOM-1015

LOM技術的成形原理如下圖所示。鐳射切割系統按照電腦提取的橫截面輪廓線資料，將背面塗有熱熔膠的片材進行切割。切割完一層後，送料機構將新的一層片材疊加上去，

利用熱粘壓裝置將已切割層粘合在一起，然後再次重複進行切割。通過逐層地黏合、切割，最終製成三維物件。目前，可供LOM設備列印的材料包括紙、金屬箔、塑膠膜、陶瓷膜等。

我們不難發現， LOM工藝其實還是具有傳統切削工藝的影子。但只不過它不是用大塊原材料進行切割，而是將原來的零部件模型分割成多層，然後進行逐層切割。需要注意的是，儘管LOM工藝支持多種材料，但市面上大多使用紙張作為其原材料，因此在列印完成後都需要使用砂紙進行磨光，並用密封漆來進行防潮處理，否則列印物件容易受到水分滲透影響。

LOM優勢和技術限制

目前LOM技術能成熟使用的材料相比FDM設備要少很多，最為成熟和常用的材料是塗有熱敏膠的纖維紙。由於原材料的限制，導致列印出的最終產品在性能上僅相當於高級木材，一定程度上限制了該技術的推廣和應用。普遍來說，LOM列印技術的優點主要有以下幾個方面。

成型速度較快。由於LOM無需列印整個切面，只需要使用雷射光束將物體輪廓切割出來，所以成型速度較快，常用於加工內部結構簡單的大型物件；

成本低。因為沒有涉及化學反應，所以可以滿足大型物件的製作；

不存在收縮和翹曲變形，無須設計和構建支撐結構。

精度較高。製件在Z方向的精度可達0.2～0.3 mm，X和Y方向的精度可達0.1～0.2 mm。

LOM的缺點也非常顯著，主要體現在：

受原材料限制，成型件的抗拉強度和彈性較差；

不能製造中空結構件。難以構建精細形狀的物件，僅限於結構簡單的物件；

後處理工藝繁瑣。原型易吸濕膨脹，需進行防潮等處理流程；

Z軸精度受材質層厚決定，難以直接構建精細的物件。

需要專門的實驗室環境，且維護費用高昂。

LOM技術應用

由於LOM技術本身的缺陷，致使採用該技術的產品較少，應用的行業也比較狹窄。目前多用於以下幾個領域：

直接製作紙質或薄膜等材質的功能製件，用在新產品開發中的外觀評價、結構設計驗證。

通過真空注塑機製造矽橡膠模具，試製少量新產品。

快速制模，包括鑄造用金屬模具、鑄造用消失模、石蠟件的蠟模等。

灰鐵鑄件以及LOM技術製成的原型

當前3D列印市場FDM、SLA、SLM等列印技術佔據主流，很多人說LOM技術是一種逐漸被淘汰的技術。然而有一次研發LOM技術的負責人告訴小熊：讓市場去檢驗，存在就有其價值。對此，你怎麼看呢？

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