使用金屬和激光進行 3D 打印 - 工業應用中的快速成型技術
什么是使用金屬和激光的 3D 打印？
金屬和激光三維打印是快速成型制造領域最重要的技術之一。該工藝為復雜部件的工業生產提供了新的可能性。特別是在大型結構、維修或混合生產方面，與傳統制造工藝相比，快速成型技術具有決定性的優勢。
該領域的一項關鍵技術是激光熔覆，在國際上也被稱為激光熔覆、定向能沉積（DED）或激光金屬沉積（LMD）。在這一過程中，金屬填充材料（金屬絲或金屬粉末）被引入激光產生的熔池中，并在凝固后形成新的材料層。
在定向能沉積領域，材料的進料形式也有區別。這被稱為
- 定向能線材 (DED-W) - 基于線材的增材制造
- 定向能粉末 (DED-P) - 基于粉末的添加制造
與基于粉末床的快速成型工藝相比，使用激光進行金屬三維打印尤其適用于大型部件、高成型率以及涉及快速成型制造和機械加工的混合工藝。
激光金屬三維打印是如何工作的？
在使用激光進行添加制造時，附加材料（通常是金屬絲或粉末）會被持續引入激光熔池。聚焦的激光束在局部熔化材料，使添加材料與基礎材料發生冶金結合。
通過反復涂抹材料，逐步形成三維結構。
這種工藝在生產金屬部件時具有高度的靈活性，可用于以下應用領域
- 原型生產
- 維修和再制造
- 復雜金屬結構的生產
- 與數控加工混合生產（混合制造）
有關該工藝的更多信息，請訪問我們的激光金屬沉積頁面。
視頻：探索使用金屬和激光進行 3D 打印
為什么線基激光金屬沉積尤其適用于 3D 打印？
在線材增材制造中，金屬線材被持續送入激光熔池。這種工藝的特點是材料利用率特別高，因為金屬絲完全融入工藝中。
使用金屬絲的快速成型工藝幾乎可以實現 100% 的材料利用率。最重要的優勢包括
- 高成型率
- 材料利用率高
- 材料處理簡單
- 材料損耗低
- 穩定的層形成
因此，線基激光金屬沉積尤其適用于大型金屬結構的生產或高材料沉積的應用。
同軸送絲機如何確保增材制造工藝的穩定性？
精確且可重復的材料進給對于穩定的快速成型制造工藝至關重要。
通過CoaxPrinter ，Precitec 為基于線材的激光沉積焊接提供了一種加工頭，在這種加工頭中，線材與激光束同軸進給。這樣，無論加工過程的運動方向如何，焊絲都能均勻地送入焊接熔池。
同軸送絲可實現穩定的層形成和均勻的材料沉積，即使是復雜的軌跡也不例外。因此，可以生產出高質量的部件結構和幾乎無孔隙的層，并具有很高的工藝穩定性。
激光三維打印應用于哪些行業？
如今，激光快速成型技術已廣泛應用于各行各業。該技術具有很大的優勢，尤其是在需要復雜的金屬部件或需要對現有部件進行功能增強時。
典型的應用領域包括
- 航空航天
- 能源和渦輪機技術
- 汽車工業
- 機械工程
另一個重要應用領域是對現有部件進行功能擴展，即在基體上專門建造附加結構。
因此，利用激光進行增材制造可實現新的設計自由，減少材料消耗，并為混合生產和維修工藝提供新的可能性。
