美研發(fā)新型金屬3D打印技術(shù)

魔猴君  3D潮流   2668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OALV開發(fā)的LLNL科學家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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