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金属3D打印可能产生重大变革

金属3D打印可能产生重大变革

供稿人:汪鑫,李涤尘   发布日期:2017-06-02

LLNL实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)的Matthews团队5月15日,在 Optics Express杂质上在线发表了一篇文章,表示他们已经研发出一种更高效的金属3D打印方法,并把该方法称为二极管增材制造(Diode-based Additive Manufacturing ,DiAM)。该方法采用高能激光二极管阵列、调Q激光器和为国家点火装置(National Ignition Facility,NIF)定制的激光调制器,一次性快速打印一整层的金属粉末,与大多数SLM打印机采用的光栅扫描法相比,这个方法效率更高。

“这个工艺秘密,” Matthews说,“是通过可寻址光阀(Optically Addressable Light Valve,OALV)技术定制了激光调制器”。OALV技术使用液晶单元和连续的光电导晶体,和液晶投影仪类似,可以按照预切片图像动态的控制激光。

负责OALV开发的LLNL科学家John Heebner表示, DiAM项目结合了他们实验室开创的两项技术:高功率激光二极管阵列和OALV。两项技术的结合使得新的3D打印技术不仅具有构建更大型部件的能力,而且可以产生比现有3D打印机更高的成像质量。此外OALV也可以用于微调投影图像中的梯度,从而减少残余应力。

另外,Matthews表示:“缩短打印时间并提高高端化能力,以往需要10年才能完成的在几个星期内就可以做到,这可能改变金属增材制造。”他还指出,逐层打印的附加能力可以帮助减少3D打印金属物件的残余应力,因为“你可以只在需要的地方使用激光。”

研究人员表示,这项技术非常适用于快速打印大型金属物件,比现有的SLM 3D打印系统有着更高的设计灵活性,以上只是这项技术最基础的展示,商业应用后可能会对金属增材制造产生革命性的影响。

参考文献:

  1. MANYALIBO J. MATTHEWS ,GABE GUSS, et al. Diode-based additive manufacturing of metals using an optically-addressable light valve[J]. Optics Express, 2017 25(10).
  2. https://www.llnl.gov/news/nif-technology-could-revolutionize-3d-printing