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研究人员研发出用于高速3D打印的二极管熔融技术

导读: 近日,英国谢菲尔德大学研究人员发现了一项开创性的新型3D打印技术,被称为二极管区域熔化。据悉,该过程是一种更快、更节能的替代现有的基于激光的方法,其已经准备好再进行一次小型革命。

近日,英国谢菲尔德大学研究人员发现了一项开创性的新型3D打印技术,被称为二极管区域熔化。据悉,该过程是一种更快、更节能的替代现有的基于激光的方法,其已经准备好再进行一次小型革命。

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现有的基于激光3D打印过程经常用于制造部门,以生产原型以及功能部件。他们通过选择性地将激光束照射到光敏液体或粉末床的特定区域来工作,逐层构建固体3D物体。该技术通常使用单个激光器意味着该过程可能是耗时的,这是因为受到光束速度的限制。二极管区域熔化是一种通过使用多个激光器而不是仅仅一个来缩短生产时间的技术。

通常认为以这种方式加速处理是不可靠的替代方案,因为梁将具有较低的功率,因此不能提供激活材料所需的温度。这是一个假设,由谢菲尔德大学的电子电气工程系和机械工程系组成的团队开始反对。Kristian Groom博士说:“我们的研究挑战了长期以来业界认为二极管模块由于功率低光束质量差而无法实现充分熔化的信念。”

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他们认为成功的关键是使用较短的激光束波长,从而大大提高了工艺的效率。根据Groom宣称,“短波长激光阵列(808nm)增加了单个准直和聚焦光束的吸收,这使得在几毫秒内达到超过1400℃的熔点,使得能够生产完全致密的不锈钢钢17-4部件”。使用一系列并联熔化大面积的激光器,意味着物体可以更快地制造,根据需要打开和关闭各个光束的能力也意味着能量消耗的处理更加有效。能源效率是3D技术始终需要改进的一个特殊领域,因此这一突破可能成为新一代3D打印流程的前沿。

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据了解,这项研究的资金来自工程和物理科学研究委员会(EPSRC)拨出的影响加速拨款(IIKE)。Drum Groom和Mumtaz希望通过继续研究激光相互作用来跟进这一成功。至于DAM,计划将技术扩大到更广泛的可及性,并将其扩展到聚合物加工。使用波长定向过程的组合,在单个机器中使用多种材料的可能性是该团队目前正在研究的。

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