LLNL基于二极管的金属3D打印技术速度更快

本周，美国劳伦斯利物莫国家实验室(LLNL)的研究人员宣布开发出一种新的金属3D打印技术，可以比以往明显更快地打印对象。

该技术被称为基于二极管的增材制造或DiAM，最初是为了让激光束变得平稳且形成图案而开发的。它使用高功率的激光二极管阵列和一个专门的激光调制器来一次性瞬间打印一整个金属粉末层。这意味着该技术可能会以比现有工艺明显更快的速度来3D打印大型金属物体，并且能提供更多的设计灵活性。

“通常需要10年才能完成的项目可能会在几个星期内完成。通过缩短打印时间和升级能力，我们的新技术可能会彻底改变金属增材制造，”研究人员解释说。该技术的关键在于一个名为OALV的定制激光调制器。OALV可以像液晶投影机一样工作，根据预编程的图像来让激光图案化。然而，与传统的液晶投影机不同的是，OALV是非像素化的，可以处理大功率的激光器。

在DiAM 3D打印中，光源是四个二极管激光阵列和一个脉冲激光，光会通过OALV，OALV负责产生部件的一个二维切片图像。图像会在一个分两个阶段的液晶调制过程中被传送到激光器。在第一阶段，来自一个CAD模型的图像被印在一个低功率的、带有一个常规像素化液晶投影机的蓝色LED光源上;在第二阶段，蓝色图像激活OALV的光电导层，从而在蓝光呈现的地方产生导电片。这些导电片将电压传递到液晶层，使得低功率的蓝色图像能够调制高功率的激光束。随后光束被导到材料上，从而立即一次性3D打印出一整层。

除了更快的速度和能打印更大的零件外，OALV的图像比当今市场上的金属3D打印机的图像更清晰。由于能对投影图像中的渐变进行微调，用户也可以更好地控制残余应力。此外，激光二极管并不贵，这使得整个系统更具成本效益。