美研發(fā)新型金屬3D打印技術(shù)
魔猴君 3D潮流 2762天前
日前,美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室開發(fā)出了一種新的更快的3D打印金屬物體的方法,被稱為二極管的添加劑制造,該研究結(jié)果最近發(fā)表在OpticsExpress雜志上。這項新的3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更快、更大的打印,這為更便宜的金屬3D打印打開了大門。
近日,勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)的一個研究團隊表示,其已經(jīng)開發(fā)出了一種新的更快的3D打印金屬物體的方法,被稱為二極管的添加劑制造。據(jù)悉,該3D打印方法比最初為國家點火裝置(NIF)開發(fā)的OALV技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更快的打印。
據(jù)了解,該研究結(jié)果最近發(fā)表在OpticsExpress雜志上。研究團隊在論文中詳細闡述了如何適應(yīng)最初開發(fā)的技術(shù),用于將NIF和大功率激光束用于金屬3D打印。
DiAM利用“高功率激光二極管陣列”與為NIF制造的激光調(diào)制器一起快速打印整個金屬粉末層。與采用光柵掃描方法的SLM打印機相比,該方法的打印速度要快得多。
研究人員還補充說,該技術(shù)非常適合快速打印大型金屬物體,并且比現(xiàn)有的SLM3D打印系統(tǒng)提供更高程度的設(shè)計靈活性。
LLNL科學(xué)家和論文的主要作者IboMatthews評論說:“通過縮短打印時間并提高高檔化能力,這一過程可能會改變金屬3D打印流程。我們估計,如果速度是一立方米,那么,通常需要10年時間才能完成的則可能在幾個星期內(nèi)完成,因為您可以立即構(gòu)建整個事物?!?
他指出,逐層打印的附加功能還可以幫助減少3D打印金屬物體的殘余應(yīng)力,因為只需在需要的地方使激光進入。
新的金屬3D打印工藝結(jié)合了OALV(一種使用液晶單元和光電導(dǎo)晶體的定制激光調(diào)制器)。OALV最初是通過針對NIF激光能量優(yōu)化開發(fā)的,可以用于基于預(yù)編程圖像(即3D模型)的大功率激光“動態(tài)雕刻”。
換句話說,該裝置類似于基于液晶的投影設(shè)備,只有它可以用于更高的激光功率,因為它是未固化的。前LLNL研究員JamesDeMuth發(fā)現(xiàn)用于NIF的OALV技術(shù)可以應(yīng)用于3D打印。
負責(zé)OALV開發(fā)的LLNL科學(xué)家JohnHeebner說:“DiAM項目結(jié)合了我們在實驗室中開創(chuàng)的兩項技術(shù):大功率激光二極管陣列和OALV??紤]到我們把所有這些時間和發(fā)展放在這個光閥中,它將成為其應(yīng)用于這個項目的一個自然的延伸,我們從一開始就清楚,它可以用于3D打印。
據(jù)研究人員介紹,新的3D打印技術(shù)不僅具有構(gòu)建更大規(guī)模部件的能力,而且可以產(chǎn)生比現(xiàn)有3D打印機更高的成像質(zhì)量。此外,OALV可以用于微調(diào)投影圖像中的梯度,這也可以減少殘余應(yīng)力。
為了演示創(chuàng)新過程,LLNL研究團隊使用錫粉材料生產(chǎn)兩個小金屬部件:葉輪(小型渦輪葉片)和LLNL標志。實驗室表示,新的打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更快、更大的打印,這為更便宜的金屬3D打印打開了大門。
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