TruPrint 1000:目前已知的唯一配备绿激光的SLM设备
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还记不记得笔者曾在过去的一篇文章中提到,也许未来SLM设备会根据特殊材料配备不同的光源类型?针对高反射、难熔金属专门设计的打印机可能会成为未来SLM发展的一个分支方向。在Fraunhofer公布将使用绿色激光进行纯铜材料打印不久,通快公司却抢先一步推出了配备绿色激光的金属SLM设备,并于Formnext展示。
目前已知的唯一配备绿激光的SLM设备
金属打印机配备哪种激光,这涉及到材料对激光吸收率的专业问题。目前几乎所有的SLM设备均配备光纤激光,绝大多数金属材料也对该波长具有较高的吸收率。然而在军工、航天、电子、珠宝领域常用到的纯铜及其他贵金属,却对该波长具有极高的反射,所带来的伤害极大(查询延伸阅读),严重限制了相关应用的开展。
金属材料对不同波段激光吸收率
前期Fraunhofer研究发现,此类金属对绿色波长激光具有较高的吸收率,并提出使用绿激光替代原光纤激光的设想。TRUMPF在上周法兰克福展会上展示的TruPrint 1000,配备具有脉冲功能的新型绿色波长激光器,展示了其3D打印纯铜和其他贵金属的能力。由于铜非常适合生产导电电感和热交换器,该突破可能对机械和工程应用具有重要意义。
通快展示的绿激光打印的纯铜部件
此外,绿激光也可以用来打印金、银以及其他贵金属,能够展示更佳的细节并减少材料浪费,相比铣削或铸造更经济。因此绿激光SLM也适合用于珠宝行业。
500℃高预热温度防止翘曲、开裂、变形
当前主流的金属打印机底板预热温度通常在150度左右,在打印钛合金时经常遇到零件开裂的问题,这是因为激光虽在熔化的表层具有较高的温度,但底层温度逐渐下降,温度的差异导致部件内部产生应力并形成裂缝。
面对同样问题的还有高碳钢,如模具钢1.2343,这是一种韧性很好而且耐磨的材料,同时该材料还具备较好的散热能力,常用来制作工具和模具。该材料在打印过程中也存在开裂的风险,在增材制造中一直是一种具有挑战性的材料。
SLM打印开裂问题
通快展示的另一台打印机TruPrint 5000配备的还是传统的光纤激光器,其亮点在于它能够达到高达500℃的预热温度。通快通过将基板维持在高温度,在打印过程中底层部件温度不会出现剧烈下降,这大大降低了零件不同部位的温差,减少了应力产生,碳钢的打印质量和表面明显好于低温度预热和无预热的情形。这为制造商打开了制造成型工具、冲头和模具的大门。
TruPrint 5000的高预热功能还可以为植入物和假肢生产提供优势,在钛合金零件的打印过程中可以减少应力和提高质量。据通快介绍,高温预热还可以消除零件对支撑结构的依赖程度,在很多情况下,甚至无需支撑结构;同时,高温预热还可以减少对后续热处理的需求。不过,这些还得验证。
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原文始发于微信公众号(3D打印技术参考):TruPrint 1000:目前已知的唯一配备绿激光的SLM设备