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双波长激光粉末床金属3D打印机

新一代SLM技术--双波长激光粉末床金属3D打印机

      3D打印技术参考曾撰文指出,新一代SLM技术已经表现出了差异化的竞争趋势,这些差异化围绕着成型效率、制造成本、后处理、质量保证等一直以来备受关注的“痛点”展开,诞生出了一系列的新技术,不仅丰富了产品类型,更给这项发展了20多年的技术带来了新活力。本期,3D打印技术参考介绍华南理工大学杨永强教授团队在新一代SLM技术领域的研究进展。

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双波长激光粉末床金属3D打印机

将1070nm的红外光纤激光器与450nm的蓝光半导体激光器相结合,实现红外/蓝光复合,既可以打印钛合金、铝合金、不锈钢等常规材料,也可以打印对红外光具有高反作用的金、银、纯铜等材料,在实际加工过程中只需要根据材料不同切换激光器即可。这是华南理工杨永强教授团队正在承担的一个项目。

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       此种类型的金属3D打印机目前在市场中还未看到过具体的案例,但却具有较高的应用价值,尤其是对于面向加工服务的平台和科研领域的高校。目前,杨永强教授团队已经在两束不同激光的复合打印研究方面取得了比较好的效果。

       以粉末床熔融为代表的金属3D打印机动辄几百万,而传统机型所配备的红外光纤激光在打印纯铜等材料时存在弊端。目前虽已有配备绿光激光器的市售打印机,但对于有多重需求的应用端无疑会增加购机成本。而双波长打印机的研发正是新一代SLM技术差异化的表现,具有现实的应用价值。

                                             

主要材料蓝光相对红外激光的吸收率备注
66X
13X
AL11003X
镍基合金1.5X

       3D打印技术参考查询了华南理工大学有关本项研究的专利,相关资料指出,450-560nm波长激光的应用提高了镁、铝、铜合金等高反射金属粉末在激光选区熔化技术中的吸收率,提高了高反射率金属材料的加工质量与加工效率。一种高反射材料蓝绿激光微熔化成型装置,最终实现聚焦光斑直径小于15μm,采用5-10μm的微细粉末,实现了尺寸精度5μm、特征尺寸小于10微米,表面粗糙度Ra小于2μm,致密度大于99%的蓝/绿光激光选区微熔化。


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