¿Entiendes realmente la impresión láser 3D?

La tecnología de fabricación aditiva láser, también conocida como tecnología de impresión láser 3D, es una tecnología de fabricación avanzada que integra óptica, materiales, maquinaria, software y control de automatización. Debido a las limitaciones de los métodos de fabricación tradicionales, hay muchos componentes estructurales complejos que no se pueden realizar, y la fabricación aditiva ofrece esta posibilidad. En comparación con la tecnología de fabricación tradicional, esta tecnología tiene las características de alta flexibilidad, fácil realización de la inteligencia y ciclo de producción corto. Esta tecnología se ha utilizado ampliamente en muchos campos.

Sin embargo, la impresión 3D también tiene problemas como la baja eficiencia y el alto costo. ¿Cómo resolverlo? ¿Cuáles son los desafíos y oportunidades para la fabricación láser?

Lente de escaneo F-Theta para impresión 3D

El trasfondo de la impresión láser 3D
El láser es un tipo de luz artificial. En comparación con la luz incoherente, tiene las ventajas de una buena monocromaticidad, buena direccionalidad, alto brillo y buena coherencia. Por lo tanto, los láseres se utilizan ampliamente en los campos del medio ambiente, la información, la energía, la medicina, la seguridad nacional, la fabricación industrial, etc., y se puede decir que son ubicuos.

La tecnología de impresión 3D fue pionera en el concepto de conformación de redes de "fabricación aditiva". Es una tecnología que construye objetos tridimensionales uniendo metales en polvo o plásticos capa por capa sobre la base de archivos de modelos digitales.

Debido a las limitaciones de los métodos de fabricación tradicionales, hay muchos componentes estructurales complejos que no se pueden realizar, y la fabricación aditiva ofrece esta posibilidad. En comparación con la tecnología de fabricación tradicional, esta tecnología tiene las características de alta flexibilidad, fácil realización de inteligencia y producción corta. ciclo. Esta tecnología se ha utilizado ampliamente en muchos campos.

La impresión 3D ahora se usa ampliamente en los campos de fabricación industrial, aeroespacial y militar, así como en biomédico, educación, capacitación, productos de consumo, nuevos materiales, construcción y otros campos.
Según una encuesta realizada por el Instituto de Investigación de la Industria Empresarial de China en 2019, hay más de 400 empresas dedicadas a la impresión 3D solo en la provincia de Guangdong. Cada vez hay más empresas dedicadas a la impresión 3D en mi país y la competencia es feroz.

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Problemas y soluciones de la tecnología de impresión láser 3D

1. Baja eficiencia
Solución: Utilice varios cabezales láser, métodos de modelado de haz y alta eficiencia.

En respuesta a algunos requisitos de baja resistencia, HP presentó una impresora 3D de inyección de tinta estéreo. Además, por ejemplo, un artículo publicado recientemente en Science utiliza dispositivos de microespejos digitales para producir láseres de femtosegundos en millones de puntos al mismo tiempo, imprimiendo capa por capa. Es muy rápido. Solía ​​tomar algunas horas para jugar, pero ahora se puede lograr en 8 minutos.
Utilizando la impresión por chorro de alta velocidad con control estático, la velocidad de impresión ha aumentado de 3 a 4 órdenes de magnitud.

2. Alto costo
Solución: Reducir costos mediante la estandarización y modularización de materias primas y partes de equipos.

3. Mala calidad de la superficie
Solución: trabaje duro en la selección de materiales y parámetros de procesamiento, y use campos compuestos, como agregar ultrasonido para controlar el proceso de impresión 3D.

Además, a través de la combinación de sumar y restar materiales, algunas partes clave son relativamente toscas. Después de la impresión, el procesamiento de la máquina y luego la reparación, o la impresión 3D combinada con el procesamiento por láser de femtosegundos, la llamada combinación de sumar y restar materiales para mejorar la superficie Este acabado.

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4. Pequeño formato

Solución: Para realizar un formato amplio, no es una simple cavidad para agrandar, sino también considerar el sistema de control, sistema de ventilación, etc.

5. Pocos materiales disponibles
Solución: utilice nuevos materiales, materiales compuestos, materiales degradados y multimateriales.
El procesamiento de nuevos materiales requiere ciertos requisitos sobre láseres, cavidades, diseño, etc. Incluso la cavidad debe calentarse mientras se imprime este nuevo material. Además, también se analiza cómo realizar materiales compuestos, materiales degradados e impresión de múltiples materiales.