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加码塑料!EOS将在TCT 2020亚洲展推出一氧化碳激光烧结技术(FDR)

“EOS在全球范围内售出的机型塑料设备和金属设备的销售额基本上是50%对50%,而在国内金属设备卖的更多,我们相信未来塑料类型设备在国内会有大幅的增长机会。” EOS新任亚太区运营副总裁郭志康(Marcel Vorburger)先生谈及EOS中国的未来发展说到。

2019年是EOS成立30周年

而年后的TCT亚洲展,EOS(TCT Asia 2020展位号N1-F19)将开始向这个战略方向发力,EOS将把今年11月刚刚在德国formnext上推出基于一氧化碳的激光烧结技术(FDR)引入中国市场。

1. 使用一氧化碳和二氧化碳激光器有何不同

CO激光器的输出波长为5(5-6)μm,不同于10.6(9-11)μm的CO2激光器。由于某些材料在5μm和9-10μm处具有不同的吸收系数,因此存在与波长有关的光-材料交互作用问题。对于PE、陶瓷、玻璃来说,它们对CO激光具有更高的吸收率,使其在这些材料的加工领域有独特的优势。
同时,CO激光也适用于加工一些电介质材料和PCB板的氧化铜。然而,硫化物光纤对5μm波长的吸收率却很低,这为CO激光的光纤传输提供了可能性。

聚合物对不同波段激光的吸收率

5μm的光束可以聚焦到更小的光斑尺寸。对于10.6μm CO2激光器,理论上受衍射限制的光斑尺寸约为55μm,而在工业应用中实际实现的最小光斑尺寸为80-90 μm。在相似的聚焦条件下,5μm CO激光器可以达到大约25μm的理论光斑尺寸,实际光斑尺寸在30-40μm的范围内,更小的光斑尺寸可以制造更加精细的结构。

此外,CO激光的功率密度可以达到CO2激光的四倍。更高的功率密度再加上某些材料在5μm处更强的吸收能力,使得这些材料可以用CO激光低得多的功率进行处理。

2. 面向更为精密制造的应用

EOS将基于一氧化碳的激光烧结技术命名为FDR(FINE DETAIL RESOLUTION),EOS这项新技术的定义将结合两个方面的优势——立体光刻(SLA)的精细分辨率与选择性激光烧结(SLS)的耐用性和质量。已公开的数据显示,该技术可以打印最小壁厚为0.22 mm的精致而坚固的聚合物零件。

使用FDR技术进行增材制造的插头(来源:EOS)

FDR技术专注于生产精密组件,而2017年推出EOS P500 SLS 3D打印机将以材料灵活性继续在市场上销售,现有的P500能处理PA 12,PA 11,PA 6,TPU和其他高性能聚合物等材料,这一点是FDR技术没有的优势。

基于高分子材料的FDR技术可制造超精细表面和超精密组件(来源:EOS)

而在2018年推出的Laser Pro Fusion 3D打印技术则着重使用实现最高生产率,因为它配备了100万个二极管激光器,能够产生超过5千瓦的累积激光功率。这项技术的主要目的是满足批量生产的要求,在应多当下小批量多批次的生产上,能部分取代注塑技术。

批量生产、精密制造、材料灵活性,这三钟技术的结合涵盖了基于塑料聚合物的增材制造的三种不同应用。

3. 蓝海市场,EOS的FDR技术进入中国机会巨大

以聚合物3D打印市场而言,目前国内华曙高科(TCT Asia 2020展位号W5-H07)和盈普(TCT Asia 2020展位号W5-G61)在SLS的市场上和EOS P系列交手多年,惠普MJF多射流熔融设备也挤占了一部分原有的SLS机型市场,市场的竞争已经趋于白热化。

华曙高科每年在TCT亚洲展上的巨大展位

而Laser Pro Fusion如果进入中国,首先面对的是华曙2019年初发布的Flight™高分子光纤激光烧结技术设备和MJF多射流熔融的挑战。

华曙高科许小曙博士在2019年的TCT INTRODUCING上首发Flight 设备

目前全球范围内使用一氧化碳激光器进行FDR技术的制作,目前唯有EOS一家,FDR工艺配备了一台 50 瓦的CO激光器,由于波长、光斑和吸收率的差异,所有的工艺参数需要重新调试。PA 1101的材料已经完成测试和认证,打印过程中的层厚度为40或60μm,零件具有很高的抗冲击性和断裂延伸率,EOS也正在为全球为FDR技术开拓新应用,此次的TCT亚洲展将成为FDR技术在亚洲地区的首秀。

*部分文章素材来源于TCT合作媒体:

3D打印技术参考

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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