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3DM 發(fā)布顛覆性SLS 3D打印解決方案,激光可動(dòng)態(tài)匹配材料熔化特性

魔猴君  行業(yè)資訊   270天前

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2023年10月26日,魔猴網(wǎng)了解到,來(lái)自以色列的初創(chuàng )公司3DM 開(kāi)發(fā)了一種新的激光粉末床融合技術(shù)(SLS),并在近期穩步推進(jìn)其第一個(gè)硬件解決方案的正式發(fā)布。據悉,這家成立于 2016 年的年輕公司所開(kāi)發(fā)的新技術(shù)將開(kāi)辟新材料的可能性,并使該技術(shù)更容易獲得。

3DM 的量子級聯(lián)激光器

3DM 在 SLS 領(lǐng)域的競爭中脫穎而出的是其量子級聯(lián)激光器 (QCL)。QCL 由 3DM 創(chuàng )始人 Daniel Majer(激光和半導體電光技術(shù)專(zhuān)家)開(kāi)發(fā),它是一種半導體激光器,其高能光束可以調諧到中紅外光譜內的特定波長(cháng)。實(shí)際上,這意味著(zhù) 3D 打印激光器可以通過(guò)編程來(lái)匹配幾乎任何熱塑性材料的特定熔化特性,這為打印新型粉末塑料材料開(kāi)辟了巨大的潛力。激光的熔化精度和強度也有助于材料分子粘合在一起,從而使零件具有增強的機械和各向同性性能。


開(kāi)發(fā)可與特定熱塑性塑料的能量吸收特性相匹配的激光器的方法不同于大多數現有的 SLS 技術(shù)。這些技術(shù)往往依賴(lài)于效率較低的激光器,它只能處理小范圍的材料,以及含有用于改善能量吸收的添加劑的材料。這種額外的開(kāi)發(fā)和工作可能會(huì )增加 SLS 技術(shù)和消耗品的成本,并限制熱塑性塑料的可行范圍。QCL 技術(shù)通過(guò)使用激光以最有效的方式熔化特定材料,從而克服了這些障礙。3DM的QCL技術(shù)已成功用于打印所有類(lèi)型的SLS材料,包括PA、PP和TPU,理論上可以與任何粉末狀熱塑性材料一起使用。

除了可變波長(cháng)之外,量子級聯(lián)激光器還帶來(lái)其他好處。激光器很小,只有一粒米那么大,而且價(jià)格非常實(shí)惠。根據 3DM 的說(shuō)法,每個(gè)可調波長(cháng)激光器的成本僅為數十美元。因此,3DM 能夠開(kāi)發(fā)出一種光束頭系統,該系統可以經(jīng)濟高效地安裝多達六個(gè)激光器,這些激光器可以同時(shí)工作以實(shí)現更快的打印速度(這些光束頭本身可以組合以獲得更大的可擴展性)。該激光器還擁有比 CO2 激光器更高的精度,能夠實(shí)現非常高的分辨率。

△每個(gè)激光器被分割成許多激光組件,之后每個(gè)組件都經(jīng)過(guò)仔細檢查和測試,并與準直透鏡和驅動(dòng)器一起組裝在冷卻設備上。一旦組裝完畢,這些組件就形成了“激光模塊”。

3DM 首席執行官 Ido Eylon總結了 3DM 激光創(chuàng )新的主要優(yōu)勢:“QCL 技術(shù)的主要優(yōu)勢在于塑料材料的熔化效率。這帶來(lái)了四個(gè)主要好處:材料的多樣性、高分辨率和表面光潔度、增強的機械性能和各向同性、以及打印速度和生產(chǎn)率。除了這些優(yōu)勢之外,預期的價(jià)格點(diǎn)還具有成本效益,而且該系統是一個(gè)開(kāi)放平臺,允許制造商使用多種材料,并保持較低的運行成本?!?/span>

3DM 即將推出什么

2023年的5月份,3DM公司正在準備兩款工業(yè)級 3D 打印機的產(chǎn)品化:一款配備單激光模塊的緊湊型專(zhuān)業(yè)系統,以及一臺配備四激光配置的大型機器。前者將首先推出,對于尋求小規模生產(chǎn)和較低進(jìn)入成本的采用者來(lái)說(shuō)是理想的選擇,而后者則專(zhuān)為工業(yè)高吞吐量應用而設計。最終,該公司最感興趣的是工業(yè)系列生產(chǎn)。

△四個(gè)不同的激光模塊與其他光學(xué)元件一起組裝到一個(gè)外殼中,這些光學(xué)元件將所有激光組合成一束高質(zhì)量、高功率的光束——又名光束頭(如圖所示),在粉末上產(chǎn)生熔化的激光點(diǎn)。

5 月份以來(lái),3DM 在發(fā)布其第一個(gè)系統方面取得了穩步進(jìn)展。Eylon 表示:“我們進(jìn)一步穩定了光束頭,并對其進(jìn)行了其他改進(jìn),并將一個(gè)光束頭運送給戰略合作伙伴,供他們在自己的設備和設施上進(jìn)行測試。我們非常期待這次合作,因為這將是 3DM 技術(shù)首次在客戶(hù)現場(chǎng)和生產(chǎn)環(huán)境中進(jìn)行測試。此外,我們期望通過(guò)本次活動(dòng)獲得大量關(guān)于增材制造生產(chǎn)應用的非常有價(jià)值的知識和信息。我們將把這些見(jiàn)解用于未來(lái)的產(chǎn)品,使它們更適合生產(chǎn)應用?!?/span>

3DM公司還擴大了與其戰略制造合作伙伴的協(xié)議,以生產(chǎn)其單光束激光頭。通過(guò)這項最新協(xié)議,3DM 將在 2024 年初收到其第一個(gè)原型系統。Eylon 補充道:“我們預計明年初推出產(chǎn)品,由于巨大的市場(chǎng)興趣,我們已開(kāi)始接受選定的潛在客戶(hù)的預訂以確保他們在隊列中的位置?!苯酉聛?lái),3DM 還計劃推出輔助產(chǎn)品來(lái)補充其激光粉末床融合系統,包括自動(dòng)化和后處理設備以及材料。

△單光束激光頭整體圖

Eylon 透露,3DM 無(wú)意成為零部件生產(chǎn)商。相反,該公司將主要作為增材制造硬件供應商運營(yíng),盡管它也將自己視為應用開(kāi)發(fā)顧問(wèn),因為它將與客戶(hù)和最終用戶(hù)密切合作,為其激光粉末床融合平臺開(kāi)發(fā)材料和應用。

對于希望最終將 3DM 解決方案集成到其生產(chǎn)組合中的服務(wù),Eylon 建議加入該公司的戰略合作伙伴計劃并預訂其單束頭機器。他說(shuō):“由于第一批生產(chǎn)的單位數量有限,而且我們對這些單位的需求量很大,我們鼓勵想要保持在技術(shù)前沿的制造商與我們合作,加入戰略合作伙伴計劃,了解潛力為他們的具體情況提供福利,并下訂單以確保明年的設備?!?/span>

自今年早些時(shí)候走向市場(chǎng)以來(lái),3DM 及其獨特的產(chǎn)品已經(jīng)引起了許多行業(yè)的興趣,包括消費品、醫療、汽車(chē)和國防。增材制造服務(wù)也表現出了濃厚的興趣,毫無(wú)疑問(wèn),該公司不僅承諾提供更廣泛的材料范圍,而且還提供更高質(zhì)量的零件、更快的生產(chǎn)速度和更具成本效益的 3D 打印。該公司對高產(chǎn)量生產(chǎn)(零件數量達到數十萬(wàn)個(gè))的關(guān)注也是其市場(chǎng)定位的關(guān)鍵。

3DM 已經(jīng)與許多最終用戶(hù)合作開(kāi)發(fā)應用程序、材料并微調其 3D 打印技術(shù)。Eylon 解釋道:“我們不斷與最終用戶(hù)合作,并重視他們的反饋。我們計劃實(shí)施主要與輸出質(zhì)量相關(guān)的更改,然后是與用戶(hù)體驗相關(guān)的更改。我們的目標是制造增材制造生產(chǎn)系統,挑戰巨大但令人興奮?!?/span>

據報道,在應用方面,3DM公司最渴望探索需要特定材料的用例,以便利用 QCL 系統的可調諧波長(cháng)。Eylon 說(shuō):“最令人興奮的機會(huì )是那些需要特定聚合物來(lái)實(shí)現其特定應用的最終用戶(hù)。我們有一些保密的例子,并且一直在尋找更多?!?/span>



來(lái)源:南極熊

   

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