金属3D打印机新突破:使用LED代替激光或电子束 

由 新闻君 发布于 2020-05-11 17:18 

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到目前为止,用于熔化金属粉末的热源通常是激光或电子束。这些技术被称为选择性激光熔化(SLM)或电子束熔化(EBM)。据3D打印资源库了解,奥地利格拉茨理工大学的新型3D打印机带来了一个变化:该机器使用大功率LED光源熔化各个层,新工艺被命名为基于选择性LED的熔融(简称:SLEDM)。目前该研发团队已经申请了3D打印机的技术专利。

此技术与传统的金属3D打印工艺多大程度上有所不同?它提供了什么优势?据格拉茨理工大学研究所称,最大的不同在于它缩短的打印时间。高性能LED与复杂的透镜系统相结合,可以可变地调节LED光束的聚焦直径,目前在0.05到20 mm之间。这意味着大面积的区域或组件的制造速度最高可以提高20倍,因为扫描横截面区域所需的时间更少。同时,不会改变内部结构。为了进行比较,基于激光的系统目前提供0.07到0.5 mm的可变焦点直径。

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由于LED光束的直径可变,因此可以更快地生产大面积。另一方面,基于激光的系统目前提供的聚焦直径在0.07至0.5 mm之间。鸣谢:Fraunhofer ILT

另一个区别是打印方向。使用格拉茨理工大学的系统,该组件从上到下进行印刷,可以说是暴露的,并且没有被粉末覆盖。这主要是为了减少所需的粉末量并消除费力的后处理。“ 耗时的,通常是手工的模型后处理,这是必要的电流的方法,例如以平滑的粗糙表面,并除去支撑结构,就不再需要,并节省进一步宝贵的时间,”研究所所长弗朗兹哈斯说。


就设备成本而言,这块新机器的售价也应该更便宜。但是,有关此的更详细的信息尚未发布。目前,SLEDM应用集中在两个主要领域:移动性部门和医疗植入物部门。对于医疗应用,研究团队正在考虑生产可生物吸收的金属植入物。这些包括由镁合金制成的螺钉,这些螺钉适用于患者并在骨折一起生长后溶解。这些可以直接在手术室中制造并植入患者体内。

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在SLEDM过程中,组件从上到下打印

对于未来移动性的可持续解决方案,可以使用SLEDM系统生产用于电池系统的组件。Haas说:“我们希望使SLEDM的增材制造在经济上可行于电动汽车,并在早期将SLEDM定位于这一研究领域。” 然后,该技术的下一步应该生产出由TU Graz制造的可销售的原型。
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