Você realmente entende a impressão 3D a laser?

A tecnologia de manufatura aditiva a laser, também conhecida como tecnologia de impressão 3D a laser, é uma tecnologia de manufatura avançada que integra óptica, materiais, maquinário, software e controle de automação. Devido às limitações dos métodos de manufatura tradicionais, existem muitos componentes estruturais complexos que não podem ser realizados, e a manufatura aditiva oferece essa possibilidade. Comparada com a tecnologia de fabricação tradicional, esta tecnologia tem as características de alta flexibilidade, fácil realização de inteligência e ciclo de produção curto. Essa tecnologia tem sido amplamente utilizada em muitos campos.

No entanto, a impressão 3D também apresenta problemas como baixa eficiência e alto custo. Como resolver isso? Quais são os desafios e oportunidades para a fabricação de laser?

Lente de digitalização F-Theta para impressão 3D

O pano de fundo da impressão 3D a laser
O laser é uma espécie de luz artificial. Em comparação com a luz incoerente, tem as vantagens de boa monocromaticidade, boa direcionalidade, alto brilho e boa coerência. Portanto, os lasers são amplamente utilizados nas áreas de meio ambiente, informação, energia, medicina, segurança nacional, manufatura industrial, etc., e pode-se dizer que são onipresentes.

A tecnologia de impressão 3D foi pioneira no conceito de modelagem líquida de "manufatura aditiva". É uma tecnologia que constrói objetos tridimensionais unindo metais em pó ou plásticos camada por camada com base em arquivos de modelos digitais.

Devido às limitações dos métodos de fabricação tradicionais, existem muitos componentes estruturais complexos que não podem ser realizados, e a fabricação aditiva oferece essa possibilidade. Em comparação com a tecnologia de fabricação tradicional, esta tecnologia tem as características de alta flexibilidade, fácil realização de inteligência e produção curta ciclo. Essa tecnologia tem sido amplamente utilizada em muitos campos.

A impressão 3D agora é amplamente usada na fabricação industrial, nos campos aeroespacial e militar, bem como na biomédica, educação, treinamento, produtos de consumo, novos materiais, construção e outros campos.
De acordo com uma pesquisa realizada pelo Instituto de Pesquisa da Indústria de Negócios da China em 2019, há mais de 400 empresas engajadas na impressão 3D somente na província de Guangdong. Há cada vez mais empresas engajadas na impressão 3D em meu país, e a competição é acirrada.

Venda de metal para impressão 3D

Problemas e soluções da tecnologia de impressão 3D a laser

1. Baixa eficiência
Solução: Use vários cabeçotes de laser, de alta eficiência e métodos de modelagem de feixe.

Em resposta a alguns requisitos de baixa resistência, a HP lançou uma impressora 3D a jato de tinta estéreo. Além disso, por exemplo, um artigo publicado recentemente na Science usa dispositivos de microespelhos digitais para produzir lasers de femtossegundos em milhões de pontos ao mesmo tempo, imprimindo camada por camada. É muito rápido. Costumava levar algumas horas para jogar, mas agora pode ser alcançado em 8 minutos.
Usando impressão a jato de alta velocidade com controle estático, a velocidade de impressão aumentou em 3 a 4 ordens de magnitude.

2. Alto custo
Solução: Reduzir custos por meio da padronização e modularização de matérias-primas e peças de equipamentos.

3. Má qualidade da superfície
Solução: trabalhe duro na seleção de materiais e parâmetros de processamento e use campos compostos, como adicionar ultrassom para controlar o processo de impressão 3D.

Além disso, por meio da combinação de adição e subtração de materiais, algumas peças principais são relativamente ásperas. Após a impressão, o processamento da máquina e, em seguida, o reparo, ou impressão 3D combinada com processamento a laser de femtosegundo, a chamada combinação de adição e subtração de materiais para melhorar a superfície Este acabamento.

Preço de fábrica do scanner Galvo 3D na China

4. Formato pequeno

Solução: Para fazer um formato amplo, não é uma simples cavidade para ampliar, mas também considerar o sistema de controle, sistema de ventilação, etc.

5. Poucos materiais disponíveis
Solução: Use novos materiais, materiais compostos, materiais gradientes e multimateriais.
O processamento de novos materiais exige certos requisitos de lasers, cavidades, design, etc. Até mesmo a cavidade precisa ser aquecida durante a impressão desse novo material. Além disso, também está discutindo como realizar materiais compostos, materiais gradientes e impressão multimaterial.