GE Additive或在探索下一代金属3D打印技术

3D打印技术参考注意到,GE Additive已经与知名蓝色激光器开发商Nuburu签署了一项联合技术协议,双方将共同探索蓝色激光技术对增材制造速度、准确性和商业的价值。
Nuburu首席执行官兼联合创始人Mark Zediker博士表示:“随着我们继续推进蓝色激光技术的研发,蓝色激光的功率已经进一步提高,从而能够开辟新的应用。已经实现的关键性能里程碑为金属3D打印的重大进步开辟了新的可能性。GE Additive在金属增材制造方面的专业知识将使我们能够快速优化区域打印方法,这些解决方案有可能改变军事物流、航空航天、医疗设备制造等领域的格局。”
由激光逐点扫描转变为蓝光+面区域熔化
根据3D打印技术参考去年的报道,NUBURU获得了美国空军“小企业创新研究”(SBIR)计划的第二阶段合同,以开发基于蓝色激光的区域3D打印技术,而GE Additive已经参与到该项目中。这项合同的目标是制造出更大规模的3D打印机,其打印速度将是基于红外激光的打印机的100倍,基于该项目的第一台机器已于今年5月交付给美国空军。
GE Additive在金属3D打印技术应用方面具有领先的经验,其所开发的部件受到严格的监管,因此对于金属3D打印质量控制和保障具有绝对的话语权。通过NUBURU发言人的表述,3D打印技术参考认为该合作的的关键在于,能够将蓝色激光、区域打印以及GE Additive的专业知识联系起来,这或可推进更新一代粉末床激光熔融金属3D打印技术的商业(落地应用)发展。
如果按照发展代际划分,SLM技术已经经历了单激光到多激光的发展,当前最新的技术发展类型表现为区域打印。虽然该技术也在有着“无支撑”、变光源形式,但并不能称之为该技术进化的主流方向。区域打印对于SLM技术来说,可称得上是制造效率的代际发展,而将这种打印模式与更高吸收率的蓝光相结合,则是优中更优的解决方案。
所谓区域打印,采用了脉冲激光代替常规使用的连续激光,通过光学设计取代原有的逐点扫描,变为逐面扫描,因此能够大幅提升制造效率。蓝光的优势在于金属对该波段激光的吸收率要远高于常规使用的红外激光,是铜、铝等高反射金属的更佳选择。更高的吸收率能够使工艺窗口更宽,熔化过程更为可控,飞溅污染将会减少;对激光器功率的需求也会将大幅降低,同时,激光扫描速度也会因吸收率的提高而增加,进而表现在打印效率上。蓝光的另一个物理优势是小尺寸光斑,对于金属3D打印来说可以获得更精细的分辨率。同时,蓝光能够在相对红外激光与聚焦透镜两倍以上的距离产生与后者相同的光斑尺寸,从而获得更大的扫描区域。
蓝色激光的吸收率优势
蓝光具有小尺寸焦点,对于增材制造,蓝光可以实现更精细的分辨率,更大的扫描区域
区域金属3D打印过程中产生的羽流
NUBURU还于近期向3D打印机开发商Essentium交付了蓝光激光器,双方正在合作开发用于定向能量沉积 (DED) 的金属3D打印的系统。
蓝光激光器正在日益受到重视,3D打印技术参考注意到,在2023年的“增材制造与激光制造”国家重点研发计划专项中,“制造用蓝光半导体激光器”赫然出现其中!
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