日前，美國(guó)勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出了一種新的更快的3D打印金屬物體的方法，被稱為二極管的添加劑制造，該研究結(jié)果最近發(fā)表在Optics Express雜志上。這項(xiàng)新的3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更快、更大的打印，這為更便宜的金屬3D打印打開了大門。
近日，勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LLNL)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)表示，其已經(jīng)開發(fā)出了一種新的更快的3D打印金屬物體的方法，被稱為二極管的添加劑制造(DiAM)。據(jù)悉，該3D打印方法比最初為國(guó)家點(diǎn)火裝置(NIF)開發(fā)的OALV技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更快的打印。
據(jù)了解，該研究結(jié)果最近發(fā)表在Optics Express雜志上。研究團(tuán)隊(duì)在論文中詳細(xì)闡述了如何適應(yīng)最初開發(fā)的技術(shù)，用于將NIF和大功率激光束用于金屬3D打印。
DiAM利用“高功率激光二極管陣列”與為NIF制造的激光調(diào)制器一起快速打印整個(gè)金屬粉末層。與采用光柵掃描方法的SLM 打印機(jī)相比，該方法的打印速度要快得多。
研究人員還補(bǔ)充說(shuō)，該技術(shù)非常適合快速打印大型金屬物體，并且比現(xiàn)有的SLM 3D打印系統(tǒng)提供更高程度的設(shè)計(jì)靈活性。
LLNL科學(xué)家和論文的主要作者Ibo Matthews評(píng)論說(shuō)：“通過(guò)縮短打印時(shí)間并提高高檔化能力，這一過(guò)程可能會(huì)改變金屬3D打印流程。我們估計(jì)，如果速度是一立方米，那么，通常需要10年時(shí)間才能完成的則可能在幾個(gè)星期內(nèi)完成，因?yàn)槟梢粤⒓礃?gòu)建整個(gè)事物。”
他指出，逐層打印的附加功能還可以幫助減少3D打印金屬物體的殘余應(yīng)力，因?yàn)橹恍柙谛枰牡胤绞辜す膺M(jìn)入。
新的金屬3D打印工藝結(jié)合了OALV(一種使用液晶單元和光電導(dǎo)晶體的定制激光調(diào)制器)。OALV最初是通過(guò)針對(duì)NIF激光能量?jī)?yōu)化開發(fā)的，可以用于基于預(yù)編程圖像(即3D模型)的大功率激光“動(dòng)態(tài)雕刻”。
換句話說(shuō)，該裝置類似于基于液晶的投影設(shè)備，只有它可以用于更高的激光功率，因?yàn)樗俏垂袒?。前LLNL研究員James DeMuth發(fā)現(xiàn)用于NIF的OALV技術(shù)可以應(yīng)用于3D打印。
負(fù)責(zé)OALV開發(fā)的LLNL科學(xué)家John Heebner說(shuō)：“DiAM項(xiàng)目結(jié)合了我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中開創(chuàng)的兩項(xiàng)技術(shù)：大功率激光二極管陣列和OALV?？紤]到我們把所有這些時(shí)間和發(fā)展放在這個(gè)光閥中，它將成為其應(yīng)用于這個(gè)項(xiàng)目的一個(gè)自然的延伸，我們從一開始就清楚，它可以用于3D打印。
據(jù)研究人員介紹，新的3D打印技術(shù)不僅具有構(gòu)建更大規(guī)模部件的能力，而且可以產(chǎn)生比現(xiàn)有3D打印機(jī)更高的成像質(zhì)量。此外，OALV可以用于微調(diào)投影圖像中的梯度，這也可以減少殘余應(yīng)力。
為了演示創(chuàng)新過(guò)程，LLNL研究團(tuán)隊(duì)使用錫粉材料生產(chǎn)兩個(gè)小金屬部件：葉輪(小型渦輪葉片)和LLNL標(biāo)志。實(shí)驗(yàn)室表示，新的打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更快、更大的打印，這為更便宜的金屬3D打印打開了大門。
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