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英国研究人员试用新型二极管熔融技术用于高速3D打印

  [3Ders网站2017327日报道]  英国谢菲尔德大学研究人员已发现一种开创性的3D打印技术,推动3D打印行业的再一次小型革命。这种被称为二极管区域熔融的工艺,打印速度更快且更节能,可替代现有基于激光的方法。


  制造部门经常使用现有基于激光的3D打印工艺生产原型,以及功能组件和各种部件。他们使用选择性将激光束照射在光敏液体或粉末床的特定区域来工作,逐层建造固态3D物体。使用单个激光器通常采用镜子反射的原理,受制于光束速度,这种方法可能耗时。二极管区域熔融技术将通过使用多个激光器减少生产时间。


  采用这种方法提高工艺速度通常被认为是不可靠的替代方案,因为光束具有较低的功率,因此不能提供激活材料所需的温度。谢菲尔德大学电子电气工程系和机械工程系的研究团队提出这种方案的假设。研究团队中的Kristian Groom博士表示,“我们的研究对工业界长期持有的观念进行了挑战,即由于二极管模块功率低和光束质量差,不能实现对材料的充分熔融。”


  他们成功的关键在于使用短波激光束,从而大幅提高工艺效率。Groom表示,“短波激光阵列(808nm)提高了单个准直和聚焦光束的吸收。这使熔点在几毫秒内超过1400℃,实现对全致密不锈钢17-4零部件的生产。”使用一系列激光器大面积并行熔融不仅意味着物体可更加快速地制造,按需将单个激光器打开和关闭的能力也意味着能量消耗可更加有效地处理。能效是3D打印技术始终需要改进的特殊领域,因此这项突破可能成为新一代3D打印工艺的前沿。


  这项研究资金来自英国工程和物理科学研究委员会(EPSRC)分配的影响加速拨款。GroomMumtaz希望通过继续对激光作用开展研究,推进这项工作。对于二极管区域熔融技术来说,他们计划将此技术扩大至更广泛可获得,并将其扩展到聚合物加工。使用波长定向工艺组合,在单个机器中实现多重材料的协同工作是该团队目前正在开展的研究工作。


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