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技術(shù)前沿

激光光源開發(fā)商3DM推出允許用戶“瞄準(zhǔn)特定波長”的激光技術(shù)

來源:激光網(wǎng)2023-02-02 我要評論(0 )   

 3D 打印機(jī)和激光光源開發(fā)商3DM Digital Manufacturing推出了一項新技術(shù),使采用者能夠調(diào)整他們的選擇性激光燒結(jié) (SLS) 3D 打印激光器以處理特定材料或應(yīng)用。  與 CO...

 3D 打印機(jī)和激光光源開發(fā)商3DM Digital Manufacturing推出了一項新技術(shù),使采用者能夠調(diào)整他們的選擇性激光燒結(jié) (SLS) 3D 打印激光器以處理特定材料或應(yīng)用。

  與 CO2 或光纖光束相比,據(jù)說 3DM 的可定制激光器可以在縮短交貨時間的情況下生產(chǎn)出分辨率更高、機(jī)械性能更高的部件。該公司在研發(fā)環(huán)境中對其技術(shù)進(jìn)行了全面優(yōu)化,現(xiàn)在正準(zhǔn)備通過推出自己的專有機(jī)器將其推向市場。一旦發(fā)布,它們有望促進(jìn)以定制為關(guān)鍵的各種 3D 打印用例。

  “我們的獨(dú)特之處在于我們制造了自己的激光器,”3DM Digital manufacturing 首席執(zhí)行官 Ido Eylon 解釋說?!拔覀儾皇褂?CO2 或光纖激光器或類似的東西,我們實際上生產(chǎn)自己的激光器,使用戶能夠瞄準(zhǔn)最適合其塑料材料的特定波長。這就是我們技術(shù)核心的不同之處?!?/p>

3DM Digital Manufacturing 的激光打印頭拆解。 圖片來自 3DM 數(shù)字制造。

  3DM Digital Manufacturing 的激光打印頭(已拆解)。圖片來自 3DM 數(shù)字制造。

  3DM 的 SLS 激光創(chuàng)新

  雖然 3DM 名義上于 2016 年在以色列成立,但其技術(shù)的根源可以追溯到其大股東 Daniel Majer 博士。這位 3DM 創(chuàng)始人畢業(yè)于魏茨曼科學(xué)研究所,從事電光部件研發(fā)工作 30 年,同時還從事激光開發(fā),并在 3D 打印方面投入了近十年時間。

  基于 Majer 的研究,3DM 現(xiàn)已開發(fā)出一款可上市的激光器,能夠以比現(xiàn)有打印技術(shù)快十倍的速度熔化聚合物粉末。更重要的是,據(jù)說該技術(shù)能夠?qū)崴苄运芰限D(zhuǎn)化為分辨率比目前領(lǐng)先的打印機(jī)更好的部件,從而為工業(yè) 3D 打印開辟新市場。

  特別是,3DM 認(rèn)為 3D 打印可以在 2019 年價值 5700 億美元的全球聚合物制造市場中占據(jù)更大份額。雖然“技術(shù)創(chuàng)新不足”限制了工業(yè) 3D 打印“僅占該市場的百分之幾”,但該公司表示其技術(shù)的低成本和高可擴(kuò)展性有可能改變這一現(xiàn)狀。

  盡管 3DM 最初是作為Terralab Ventures的一家孵化器公司起家的,該公司仍擁有其約 23% 的股份,但后來它已經(jīng)分拆出來并在特拉維夫證券交易所上市。這筆交易見證了該公司的 IPO 到 2021 年 6 月結(jié)束,凈賺約 1300 萬美元,用于推出其首批商業(yè)產(chǎn)品。

顯示 3DM Digital Manufacturing 激光打印頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特寫鏡頭。 照片來自 3DM 數(shù)字制造。

  顯示 3DM Digital Manufacturing 激光打印頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特寫鏡頭。照片來自 3DM 數(shù)字制造。

  3DM 的技術(shù)如何運(yùn)作?

  那么,3DM 專有的激光器與市場上的其他激光器究竟有何不同?好吧,光源本身基本上是由一組比一粒米還小的微型量子級聯(lián)激光器 (QCL) 形成的。它們中的每一個都會發(fā)出幾瓦的能量,其波長可以定制以適應(yīng)給定的材料和部分層的排列方式。

  與固定在特定波長的傳統(tǒng) CO2 激光器相反,3DM 表示其技術(shù)允許更有效(并且可能更快)的激光吸收。該公司還指出,其激光器生產(chǎn)的零件具有非常高的表面光潔度,以及其預(yù)期的波長靈活性如何使其與更廣泛的材料池兼容。

  從本質(zhì)上講,3DM 通過將激光器固定在由冷卻機(jī)構(gòu)、驅(qū)動器和透鏡組成的組件上以形成激光模塊,從而將其激光器變成了可銷售的產(chǎn)品。然后可以將其中的一些組合成一個光束單元,能夠在 3D 打印過程中在給定粉末上創(chuàng)建第一個多波長點,并能夠?qū)懭肓慵缀涡螤睢7催^來,組合四個光束單元來創(chuàng)建一個 3DM 打印頭。

  在產(chǎn)品的第一次迭代中,該公司組合了四個光束頭,使用拼接算法確保區(qū)域之間沒有間隙。也就是說,該公司表示其方法是可擴(kuò)展的,引入更多光束可能會提高 3D 打印速度。在第三方測試中,該技術(shù)甚至產(chǎn)生了機(jī)械性能優(yōu)于其他領(lǐng)先 SLS 打印機(jī)的部件。

  在其他方面,與更便宜的光纖激光器相比,3DM 的技術(shù)能夠達(dá)到更高的波長,而無需添加劑來確保激光相互作用。事實上,該公司的激光器可以發(fā)射中紅外光譜中的任何波長,使其能夠匹配任何熱塑性塑料的吸收特性,并允許采用者為給定的用例選擇最經(jīng)濟(jì)的原料。

3DM Digital Manufacturing 的原型 3D 打印機(jī)。 照片來自 3DM 數(shù)字制造。

  3DM Digital Manufacturing 的原型 3D 打印機(jī)。照片來自 3DM 數(shù)字制造。

  3DM即將上市

  3DM 已經(jīng)將其激光打印頭集成到四頭原型研發(fā)系統(tǒng)中,據(jù)說其第一代機(jī)器即將“產(chǎn)品化”。盡管這些機(jī)器的確切規(guī)格尚未公開,但據(jù)了解,它們將打印頭安裝在構(gòu)建室的頂部,其布局可提高冷卻效率。

  隨著 3DM 不斷迭代其技術(shù),它旨在確定其潛在的可持續(xù)性和易于后處理的優(yōu)勢。在應(yīng)用方面,該公司已經(jīng)驗證了其使用鞋墊等柔性材料生產(chǎn)零件的能力,但它繼續(xù)看到其激光器的廣泛使用案例,特別是在需要大規(guī)模定制和特種材料的領(lǐng)域。

  隨著測試版機(jī)器將于 2023 年年中發(fā)貨,并計劃在 2023 年底全面推出,該公司將繼續(xù)與技術(shù)和應(yīng)用合作伙伴合作,以擴(kuò)大其能力和產(chǎn)品。


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