LED光束3D打印机大量制造金属零件

时间:2020-05-15 10:43       来源: DIGITIMES
LED光束3D打印机大量制造金属零件
 
  奥地利格拉茨科技大学(Graz University of Technology)的研究团队开发的新型3D打印机,以LED取代镭射或电子光束进行大量金属零件的积层制造,可优化3D打印的金属粉末用量、装置成本、生产时间、后续处理作业,目前正在申请专利中。
 
  这部新型3D打印机采用研究团队自行开发的选择性LED融合(SLEDM)技术,在积层制造过程中以高能LED光束将金属粉末融化,逐层形成金属零件,类似选择性雷射融合(SLM)或电子束融合(EBM)技术。
 
  由于SLEDM技术所使用的高能LED光束是由光源专业厂商Preworks特选的LED,以及能让LED光束的直径适当聚焦的复杂透镜系统所产生,在融合过程中,透镜系统可方便的让光束直径依需求在0.05~20毫米(mm)的范围内变动,因此这类基于粉床的制造方式,在大量生产金属零件与人工后续再次加工均非常耗时的主要问题就能迎刃而解。
 
  目前基于粉床的其他金属融合制程技术通常需要以人工,进行表面平滑处理与移除支撑架构等额外工序,但采用SLEDM就都能免除,可节省宝贵的人力与时间成本。此外SLEDM在组成金属零件时是由上而下逐层打印,因此零件成品是裸露的且金属粉末的用量可减至最少,而必要的后续加工作业也能在零件打印过程中同时进行,进一步节省生产时间。
 
  焦点直径可变的LED光束能在单位时间内融合更大量的金属零件,而无需处理内部金属丝装饰结构,制造时间可缩短到20分之1。格拉茨医学大学(Medical University of Graz)运用SLEDM,生产生物可吸收的金属植入物,例如用于治疗骨折的镁合金螺钉,当断骨接合复原后螺钉就会被身体吸收而无需以手术移除。
 
  由于SLEDM使用相对于镭射更安全的LED,因此可直接在手术室制造植入物。研究团队聚焦的第二个应用领域为永续移动,让以SLEDM技术生产E-mobility所需的燃料电池双极板或电池系统零件等,成为经济上可行的方案并尽早切入相关领域的研究。研究团队下一个发展阶段将在格拉茨科技大学制造新型3D打印机的可营销原型。
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