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LLNL开发新型激光3D打印技术:速度更快

导读: 近日,劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的一个研究团队表示,其已经开发出了一种新的更快的3D打印金属物体的方法,被称为二极管的添加剂制造(DiAM)。

近日,劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的一个研究团队表示,其已经开发出了一种新的更快的3D打印金属物体的方法,被称为二极管的添加剂制造(DiAM)。据悉,该3D打印方法比最初为国家点火装置(NIF)开发的OALV技术能够实现更快的打印。

据了解,该研究结果最近发表在OpticsExpress杂志上。研究团队在论文中详细阐述了如何适应最初开发的技术,用于将NIF和大功率激光束用于金属3D打印。

DiAM利用“高功率激光二极管阵列”与为NIF制造的激光调制器一起快速打印整个金属粉末层。与采用光栅扫描方法的SLM打印机相比,该方法的打印速度要快得多。

研究人员还补充说,该技术非常适合快速打印大型金属物体,并且比现有的SLM3D打印系统提供更高程度的设计灵活性。

LLNL科学家和论文的主要作者IboMatthews评论说:“通过缩短打印时间并提高高档化能力,这一过程可能会改变金属3D打印流程。我们估计,如果速度是一立方米,那么,通常需要10年时间才能完成的则可能在几个星期内完成,因为您可以立即构建整个事物。”

他指出,逐层打印的附加功能还可以帮助减少3D打印金属物体的残余应力,因为只需在需要的地方使激光进入。

新的金属3D打印工艺结合了OALV(一种使用液晶单元和光电导晶体的定制激光调制器)。OALV最初是通过针对NIF激光能量优化开发的,可以用于基于预编程图像(即3D模型)的大功率激光“动态雕刻”。

换句话说,该装置类似于基于液晶的投影设备,只有它可以用于更高的激光功率,因为它是未固化的。前LLNL研究员JamesDeMuth发现用于NIF的OALV技术可以应用于3D打印。

负责OALV开发的LLNL科学家JohnHeebner说:“DiAM项目结合了我们在实验室中开创的两项技术:大功率激光二极管阵列和OALV。考虑到我们把所有这些时间和发展放在这个光阀中,它将成为其应用于这个项目的一个自然的延伸,我们从一开始就清楚,它可以用于3D打印。

据研究人员介绍,新的3D打印技术不仅具有构建更大规模部件的能力,而且可以产生比现有3D打印机更高的成像质量。此外,OALV可以用于微调投影图像中的梯度,这也可以减少残余应力。

为了演示创新过程,LLNL研究团队使用锡粉材料生产两个小金属部件:叶轮(小型涡轮叶片)和LLNL标志。实验室表示,新的打印技术能够实现更快、更大的打印,这为更便宜的金属3D打印打开了大门。

责任编辑:TD
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