Sintavia推出首臺采用nLIGHT光束整形技術(shù)多激光工業(yè)3D打印機(jī),，打印層厚可達(dá)150µm

2025年3月17日,，南極熊獲悉,，美國增材制造服務(wù)提供商 Sintavia已委托制造北美首臺采用 nLIGHT AFX 光束整形光纖激光系統(tǒng)的多激光工業(yè) 3D 打印機(jī),。這款打印機(jī)安裝在 AMCM M290-2 上,，配備雙 1.2 kW 激光器，可在不犧牲功率或材料密度的情況下調(diào)節(jié)光束點(diǎn)大小和形狀,，這一進(jìn)步提高了生產(chǎn)率和材料效率,。

△環(huán)形激光光束輪廓的渲染圖。圖片來自 nLight

AMCM, GmbH 董事總經(jīng)理Martin Bullemer 表示：“我們認(rèn)為,，Sintavia是美國首個雙 nLIGHT 系統(tǒng)的最佳選擇,。憑借其垂直整合的增材制造能力（包括廣泛的測試實驗室）,，他們非常適合開發(fā)和擴(kuò)展 nLIGHT 光束整形技術(shù)的應(yīng)用,。”

Sintavia 創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Brian Neff 就該技術(shù)增強(qiáng) 3D 打印能力的潛力發(fā)表了評論：“隨著我們在未來幾年完善和實施這項技術(shù),，我們預(yù)計在不影響材料性能的情況下實現(xiàn) 150µm 或更大的層厚度,，從而顯著提高我們打印機(jī)的產(chǎn)量。nLIGHT 系統(tǒng)的最佳部分是，一旦經(jīng)過充分驗證,，它就能夠以最小的修改改裝到現(xiàn)有的EOS 和 AMCM 打印機(jī)上,。”

△Sintavia的團(tuán)隊,。照片來自：Sintavia

光束整形技術(shù)相較于傳統(tǒng)方法的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的高斯分布式激光系統(tǒng)相比,，光束整形技術(shù)提高了粉末床熔合 (PBF) 增材制造中的激光效率。雖然能量分布不均勻會導(dǎo)致飛濺,，從而降低零件質(zhì)量,，但光束整形可以實現(xiàn)更精確、更高效的能量傳輸,。該技術(shù)有助于熔化直徑比標(biāo)準(zhǔn)激光器大三倍以上的完全致密的材料,。因此，它允許將層厚度增加一倍或三倍,，而不會損失任何材料性能,。

△在Fraunhofer IAPT 測量的 nLight AFX-1000 的不同光束形狀。圖片來自 Fraunhofer IAPT

此外,，光束整形技術(shù)可將飛濺物（PBF 工藝中的一種有害副產(chǎn)品）的產(chǎn)生量減少高達(dá) 70%,。這不僅可以最大限度地減少浪費(fèi)，還可以增強(qiáng)Z軸方向的晶粒結(jié)構(gòu),，從而提高材料性能,，尤其是對于高蠕變要求的應(yīng)用。

△Sintavia的多激光工業(yè) 3D 打印機(jī),。圖片來源：Sintavia

金屬 3D 打印光束整形技術(shù)進(jìn)展

光束整形技術(shù)尚未得到廣泛采用,，但弗勞恩霍夫 IAPT L-PBF 負(fù)責(zé)人 Philipp Kohlwes表示，這是一個值得關(guān)注的未來關(guān)鍵領(lǐng)域,。光束整形技術(shù)的一項顯著進(jìn)步是nLight推出的Corona AFX-2000,，這是一款兩千瓦的光束整形激光器，能夠提供兩倍于傳統(tǒng)激光器的功率,，同時確保工藝穩(wěn)定性,。這種更高的功率輸出提高了制造高質(zhì)量零件的生產(chǎn)率和成本效率。

另一項進(jìn)展是,，Equispheres和Aconity3D在 3D 打印中采用了激光光束整形技術(shù),，使打印速度比行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)快了近 9 倍。通過在 AconityMIDI+ LPBF 3D 打印機(jī)中使用 Equispheres 的 NExP-1 鋁粉,，研究人員使用單個激光器實現(xiàn)了超過 430 cm³/小時的打印速度,。

為了進(jìn)一步增強(qiáng)工藝，PG YLR 3000/1000-AM 激光器經(jīng)過改裝,，具有光束整形功能,。在放大的高斯分布上應(yīng)用整形光束有助于減少過熱和飛濺形成,，從而提高高速 3D 打印的效率和穩(wěn)定性。