無模注塑,！生產(chǎn)批量級(jí)3D打印技術(shù)“高速面燒結(jié)”來了

導(dǎo)讀：南極熊想請大家關(guān)注一種新的,、革命性的聚合物塑料批量生產(chǎn)級(jí)3D打印技術(shù)路線——“高速面燒結(jié)”,！而且它已經(jīng)產(chǎn)生了多種具有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值的技術(shù)流派,。

①LaserProFusion百萬二極管激光器陣列燒結(jié)技術(shù)
借助LaserProFusion技術(shù),，全球領(lǐng)先的德國3D打印廠商EOS提出了一種革命性的塑料增材制造工藝：幾乎一百萬個(gè)二極管激光器陣列，照射熔化粉末材料,，3D打印零部件,。制造過程非常高效,，可以在許多應(yīng)用中替代注塑成型,。據(jù)南極熊了解,，這種3D打印機(jī)將于2021年推向市場！


“無模注塑”是德國EOS針對自家技術(shù),，提出的概念“LaserProFusion Technology for Tool-Free Injection Molding”,。便于在制造業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行理解和普及。他們和某些大廠合作,，例如汽車領(lǐng)域的一些特定零件,，已經(jīng)開始實(shí)實(shí)在在代替注塑！

低成本批量3D打印,，前所未有的高產(chǎn)率


△視頻：LaserProFusion 面燒結(jié)3D打印技術(shù)

全新的LaserProFusion技術(shù),，最核心的特點(diǎn)是生產(chǎn)率的極大提高。作為在增材制造領(lǐng)域擁有30多年經(jīng)驗(yàn)的先鋒,，德國EOS不斷優(yōu)化粉末材料與激光之間的相互作用,。借助新技術(shù)，曝光所需時(shí)間大大縮短,，并且不受零件數(shù)量及其幾何形狀的影響,。LaserProFusion技術(shù)是為EOS聚合物生產(chǎn)平臺(tái)開發(fā)的，為增材制造的批量生產(chǎn)開辟了一條全新的道路,。
△這是EOS使用最新的LaserProFusion技術(shù)配合PA12材料3D打印的一個(gè)外殼零件

“借助LaserProFusion技術(shù),，我們在使用聚合物的工業(yè)3D打印中實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，將生產(chǎn)率提高到一個(gè)新的水平,。它是一種可以在許多應(yīng)用中替代注塑成型或可以實(shí)現(xiàn)免工具注塑成型的技術(shù),。這將使工業(yè)3D打印對于未來全新市場具有強(qiáng)大的吸引力�,！盩im Rüttermann,，聚合物事業(yè)部高級(jí)副總裁| EOS GmbH

與以前的激光燒結(jié)SLS相反，不是CO2激光慢慢照射走完整個(gè)模型輪廓,，而是使用了多達(dá)一百萬個(gè)二極管激光器,，可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)5千瓦的最大總輸出。對于每個(gè)零件分層,，僅在CAD模型數(shù)據(jù)指定的熔化像素點(diǎn)上,，激活激光，實(shí)現(xiàn)這部分材料的熔化凝固成型,。
其實(shí),，SLS和LaserProFusion技術(shù)的區(qū)別，在南極熊看來,，類似光固化技術(shù)中的SLA和DLP技術(shù)的區(qū)別,。

• SLA的打印過程是,，使用單束激光來回掃描照射固化樹脂材料；而DLP是一次性照射整個(gè)截面,，實(shí)現(xiàn)高速3D打印,。
• SLS技術(shù)是使用單個(gè)CO2激光來回?zé)�結(jié)材料；而LaserProFusion技術(shù)是一次性燒結(jié)整個(gè)截面,，實(shí)現(xiàn)高速3D打印,。
  

②高功率DLP激光燒結(jié)技術(shù)
南極熊把LaserProFusion這種百萬二極管激光器照射熔化粉末材料的方式成為“高速面燒結(jié)”！那么請讀者進(jìn)一步思考：現(xiàn)有的用于光固化3D打印機(jī)中的DLP光機(jī)技術(shù),，是否可以升級(jí)一下,，射出更大功率的光，照射熔化粉末材料,，達(dá)到DLP“高速面燒結(jié)”的目的呢,？
△使用DLP650LNIRDMD進(jìn)行NIR系統(tǒng)設(shè)置

是的！DLP“高速面燒結(jié)”技術(shù)也來了,。據(jù)南極熊了解,，發(fā)明了DLP技術(shù)的德州儀器TI，他們推出的數(shù)字微鏡器件 (DMD) - DLP650LNIR,，可以實(shí)現(xiàn)高功率的輸出,，從而滿足SLS激光燒結(jié)3D打印的面燒結(jié)目的！已經(jīng)有廠商在利用這個(gè)芯片來開發(fā)DLP“高速燒結(jié)”3D打印機(jī)了,！

△DLP650LNIR

DLP650LNIR成像系統(tǒng)的一個(gè)應(yīng)用是使用NIR激光器將粉末材料逐層燒結(jié)成3D對象的3D打印機(jī),。它可支持950至1150 nm的近紅外波長，是DMD上投射功率高達(dá)160W的NIR激光器,，并提供TI迄今為止發(fā)布的最高光功率處理能力（最高可達(dá)500 W/平方厘米）,，可以提供足夠的熱能來熔化塑料或金屬粉末（是的，甚至可以燒結(jié)金屬粉末材料,；那么未來可能實(shí)現(xiàn)DLP面曝光金屬3D打�,。浚�,；并且DLP650LNIR提供高度的編程靈活性,！

隨著3D打印從快速原型制作發(fā)展為真正的數(shù)字化制造的技術(shù)日趨成熟，對打印過程,，尤其是打印室中的熱變化嚴(yán)格控制的需求,，變得愈發(fā)重要。DMD上微鏡的快速切換時(shí)間（微秒）可增加并改變傳遞到打印表面的激光強(qiáng)度,。與DLP650LNIR的數(shù)字控制器配合使用時(shí),，可實(shí)時(shí)編程并提供自定義灰度圖案，以調(diào)制每個(gè)像素的熱能，實(shí)現(xiàn)每個(gè)打印層的實(shí)時(shí)校正,。這種速度和靈活性可為成品提供可靠和精確的燒結(jié),，使之具有細(xì)微特征尺寸和穩(wěn)健的內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)。

DLP650LNIR提供工業(yè)級(jí)制造和近紅外 (NIR) 激光成像所需的高速和打印一致性,。DLP650LNIR擴(kuò)展了可使用DLP技術(shù)的工業(yè)打印應(yīng)用范圍,，包括選擇性激光燒結(jié)3D打印，以及材料科學(xué)家在這些市場中引入新材料時(shí)出現(xiàn)的新技術(shù),。 高功率DLP技術(shù)應(yīng)用開發(fā)白皮書.pdf (1.79 MB, 下載次數(shù): 472)

2020-5-29 15:51 上傳

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雖然功率已經(jīng)大大提高,，但對于燒結(jié)某些粉末材料來說，可能還不夠高,。要用于燒結(jié)技術(shù)的3D打印機(jī)中，有兩個(gè)思路：

• 降低材料的熔化溫度,，例如把添加劑混合到粉末材料中,，或者使用黑色的容易吸收熱量的粉末；
• 使用各種放大方案甚至滾動(dòng)光學(xué)頭,，來提高應(yīng)用于實(shí)際打印表面的總體功率密度,，并找到通過系統(tǒng)級(jí)解決方案提高光通量的方法。
  

到現(xiàn)在為止,，南極熊了解到,，這個(gè)高功率的DLP，已經(jīng)應(yīng)用于HSS高速燒結(jié),，MJF和低成本SLS系統(tǒng)中,。相關(guān)閱讀：有望PK注塑？5種高速尼龍3D打印技術(shù)http://93item.com/thread-137068-1-1.html

暢想未來
南極熊想提出一個(gè)問題,，“當(dāng)這種大批量燒結(jié)塑料的3D打印機(jī)到之時(shí),，注塑行業(yè)中會(huì)有哪些細(xì)分領(lǐng)域被取代呢？”

快速3d打印無模注塑