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技術(shù)前沿

以色列光源開(kāi)發(fā)商推出自有激光器,可實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)的3D打印

激光制造網(wǎng) 來(lái)源:microsoft news2023-03-10 我要評(píng)論(0 )   

近日,3D打印機(jī)和激光光源開(kāi)發(fā)商3DM Digital Manufacturing宣布推出一項(xiàng)新技術(shù),通過(guò)調(diào)整他們的選擇性激光燒結(jié)(SLS)3D打印激光器,就可以與特定的材料或應(yīng)用程序一起...

近日,3D打印機(jī)和激光光源開(kāi)發(fā)商3DM Digital Manufacturing宣布推出一項(xiàng)新技術(shù),通過(guò)調(diào)整他們的選擇性激光燒結(jié)(SLS)3D打印激光器,就可以與特定的材料或應(yīng)用程序一起工作。


與二氧化碳或光纖光束相比,3DM的可定制激光器據(jù)稱可以在更短的交貨時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生更高分辨率的部件,并增強(qiáng)機(jī)械性能。該公司已經(jīng)在研發(fā)環(huán)境中充分優(yōu)化了其技術(shù),現(xiàn)在正準(zhǔn)備通過(guò)推出自己的專有設(shè)備將其推向市場(chǎng)。一旦發(fā)布,這些產(chǎn)品有望促進(jìn)各種3D打印應(yīng)用案例,其中個(gè)性化定制是關(guān)鍵。

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3DM Digital Manufacturing的核心技術(shù)是該公司專門(mén)為3D打印開(kāi)發(fā)的半導(dǎo)體激光器。這使得該公司能夠有效地將多達(dá)六個(gè)激光器組合成一個(gè)光束,以提高光束功率和打印速度。
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(圖片來(lái)源:3DM Digital Manufacturing)
“我們的獨(dú)特之處在于我們制造自己的激光器,”3DM數(shù)字制造公司首席執(zhí)行官I(mǎi)do Eylon解釋稱,“我們不使用二氧化碳激光器或光纖激光器等類似的東西,我們真正生產(chǎn)自己的激光器,允許用戶能夠利用上與塑料材料最匹配的特定波長(zhǎng)。”
雖然3DM名義上于2016年在以色列成立,但其技術(shù)的根源還要追溯到其大股東Daniel Majer博士的背景上。作為以色列魏茨曼科學(xué)研究所(Weizmann Institute of Science)的畢業(yè)生,這位3DM創(chuàng)始人在光電部件研發(fā)方面花了30年的時(shí)間,同時(shí)也從事激光開(kāi)發(fā),并花了近10年的時(shí)間來(lái)研究3D打印。
在Majer研究的基礎(chǔ)上,3DM現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種即將投放上市的激光器,它能夠使聚合物粉末的熔化速度比現(xiàn)有打印技術(shù)快10倍。更重要的是,該技術(shù)能夠?qū)崴苄运芰显霾闹圃斓姆直媛侍嵘吝h(yuǎn)高于當(dāng)前領(lǐng)先打印機(jī)的部件,從而為工業(yè)3D打印開(kāi)辟新的市場(chǎng)。
3DM認(rèn)為,3D打印可以在全球聚合物材料制造市場(chǎng)中占據(jù)更大的份額。而當(dāng)下,盡管技術(shù)創(chuàng)新不足使得工業(yè)3D打印“只占據(jù)這個(gè)市場(chǎng)的百分之幾”,但該公司表示,其技術(shù)的低成本和高可擴(kuò)展性有潛力改變這一現(xiàn)狀。
3DM最初是Terralab Ventures的孵化器公司,Terralab Ventures目前仍持有3DM的23%股份。3DM后來(lái)也已經(jīng)分拆出來(lái),并在以色列證券交易所上市。該公司于2021年6月完成IPO上市,并將1300萬(wàn)美元資金用于推出其第一批商業(yè)產(chǎn)品。
3DM的專利激光器究竟與市場(chǎng)上的其他激光器有什么不同呢?
光源本身基本上是由一組比米粒還小的微型量子級(jí)聯(lián)激光器(QCL)形成的。每一個(gè)光源都能發(fā)射幾瓦的能量,其波長(zhǎng)可以實(shí)現(xiàn)定制,以適應(yīng)給定的材料和零件層的排列方式。
與傳統(tǒng)的固定波長(zhǎng)的CO2激光器不同,3DM公司表示,他們的技術(shù)可以更有效(可能更快)地吸收激光。該公司還指出,其激光生產(chǎn)的零件具有非常高的表面光潔度;其預(yù)期波長(zhǎng)的靈活性,也使其與更廣泛的材料兼容。
從本質(zhì)上來(lái)看,3DM其實(shí)是將其激光器固定在由冷卻機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)器和透鏡組成的組件上,形成激光模塊,從而將其變成了一種可銷售的產(chǎn)品。其中一些可以組合成一個(gè)光束單元,能夠在3D打印期間在給定粉末上創(chuàng)建第一個(gè)多波長(zhǎng)點(diǎn),并能夠?qū)懭氩糠謳缀螆D形。依次將四個(gè)波束單元組合在一起,以創(chuàng)建一個(gè)3DM打印頭。
在產(chǎn)品的第一次迭代中,該公司將四個(gè)激光打印頭組合在一起,使用拼接算法確保區(qū)域之間沒(méi)有間隙。也就是說(shuō),該公司表示其方法是可擴(kuò)展的,引入更多光束可能會(huì)提高3D打印速度。在第三方測(cè)試中,該技術(shù)甚至生產(chǎn)出了機(jī)械性能優(yōu)于其他領(lǐng)先SLS打印機(jī)的部件。
此外,與更便宜的光纖激光器相比,3DM的技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)更長(zhǎng)的波長(zhǎng),而不需要增材制造來(lái)確保激光相互作用。據(jù)悉,該公司的激光器可以在中紅外光譜中的任何波長(zhǎng)發(fā)射,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。


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