弗勞恩霍夫激光技術研究所的研究人員正在開發一種綠色激光選區激光熔化(SLM)係統,用於(yu) 純銅或銅合金的3D打印。該項目被命名為(wei) “綠色SLM”。
SLM 3D打印適用於(yu) 鋁、鋼、鈦及其他合金的打印,但不適用於(yu) 銅,因為(wei) 銅會(hui) 使激光發生偏轉,而不是受熱熔化。由於(yu) 表麵性質的原因,純銅對常見的波長1μm激光的反射率超過90%,這意味著激光的能量幾乎無法進入銅材料,而且被反射的激光還有可能對周圍造成破壞。此外,就算銅受激光照射而熔化,也很難控製熔化的時間與(yu) 位置。因此,需要開發應用一種新的激光。
這就是“綠色SLM”項目背後的思路:開發一種綠色激光束,可以熔化銅與(yu) 銅合金。
相比於(yu) 波長1μm的激光,銅更容易吸收波長515nm激光,因此采用波長515nm的綠色激光作為(wei) 銅SLM 3D打印能源,可以降低對激光能量的需求,同時提供聚焦精度。如果弗勞恩霍夫激光技術研究所的研究人員開發出用於(yu) SLM 3D打印機的綠色激光,便有望實現銅材料高效打印。研究人員表示:“我們(men) 希望獲得更均勻的熔池動力學,以提高銅材料打印件的密度與(yu) 精度。”
目前沒有滿足項目需求的綠色激光光源,因此需要研究人員自行開發。該種激光光源將在專(zhuan) 門的實驗室(預計2017年年末建成)中進行開發,單模運行,最大輸出功率400W,連續波長515納米。
如果“綠色SLM”項目取得成功,研究人員希望可以用於(yu) 打印具有複雜形狀、中空結構或底切的銅質零部件。潛在的銅產(chan) 品包括首飾、熱交換器和散熱器,以及複雜的電氣部件,例如用於(yu) 感應熱處理的電感器,生產(chan) 數量少、結構複雜,非常適合使用3D打印製造。
綠色激光3D係統還有望進一步應用於(yu) 其他有色金屬和貴金屬的3D打印,這將滿足珠寶行業(ye) 的製造需求。
“綠色SLM”項目將持續到2019年中期,由德國工業(ye) 研究聯合會(hui) 提供資金支持。研究人員會(hui) 在今年11月法蘭(lan) 克福展會(hui) 上展示項目的初期成果。
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