3D 打印速度提高 3 倍：nLight 推出新型 AFX-2000 光束打印机…

半导体和光纤激光器专家 nLight 将在 Formnext 2024 上推出其新型 2 千瓦 Corona AFX-2000 波束成形激光器。nLight 旨在改进粉末合金 3D 打印，声称其新型激光器将显着提高增材制造金属生产效率。

得益于动态激光束整形技术，新型 AFX-2000 据说能够提供其他激光器两倍的功率，同时保持稳定的生产过程。根据 nLight 的说法，这种增加的功率可以转化为更高的生产率和更低的生产高质量零件的成本。

新的激光波束形成系统已经通过了一位未公开的客户的成功商业验证，该客户支持航空航天、国防和汽车市场。据报道，该客户使用 AFX-2000 3D 打印铝部件，速度比领先的大幅面 3D 打印机快三倍。

“AFX-2000 独特的光束轮廓将 L-PBF 打印速度提升到令人兴奋的新水平，同时保持激光粉末床焊接的精度、控制和材料质量，”nLight 首席技术官 Rob Martinsen 解释道。他将 AFX-2000 称为“用于增材制造金属加工的最通用、最高效的激光器”。

法兰克福 Formnext 2024 的参观者将能够在 nLight 展台（12.0 号展厅，E102）亲自体验 AFX-2000。

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展会期间，nLight 还将举办一系列为期多天的研讨会，名为 由光束整形提供支持。 此次活动将展示工业 3D 打印机制造商的见解，包括 3D Systems、Aconity3D、AMCM、DMG Mori USA、EOS 和 Nikon SLM Solutions。据 nLight 称，该系列将重点介绍由 nLight 的 Corona AFX 波束成形技术实现的新应用。

新型光束整形激光器 AFX-2000

传统 3D 打印激光器的高斯分布给工业 3D 打印带来了挑战。 L-PBF Fraunhofer IAPT负责人Philipp Kolves在接受3D Printing Industry采访时解释说，它们的高功率集中度造成了能量分布不均匀。由于中间能量过多，该轮廓可能会蒸发材料或在熔池周围产生压力梯度，从而导致飞溅并损害零件质量。

金属 3D 打印中的激光束整形通过在烧结金属粉末之前将激光束轮廓整形为不同的形状来解决这些问题。这些形状使熔池中的能量分布更加均匀。 Kolves表示，这可以将3D打印过程的稳定性提高40%。

Martinsen 解释说，新型 AFX-2000 激光器中的动态光束整形技术可实现环形光束轮廓之间“性能优化”的切换。据说这些环形轮廓针对“小尺寸特征和轮廓暴露”进行了优化，从而实现了令人印象深刻的装配速度和零件可重复性。

AFX-2000 目前正在生产中，并将在 nLight 模块化平台上提供。这种集成的多激光系统旨在实现高通量 LPBF 3D 打印。据称，这可以简化多激光 3D 打印机的集成、控制和可维护性，同时最大限度地提高硬件利用率和可重复性。

nLight 相信 AFX-2000 将在使用铝和铜等高反射合金的 3D 打印中获得广泛采用。这些材料受益于稳定、高亮度的激光加工。 “AFX-2000 将使我们的客户能够显着降低大批量生产的零件成本，”Martinsen 补充道。

波束成形提高金属 3D 打印质量

由于其在改进 LPBF 3D 打印方面的价值，波束成形在整个金属增材制造行业的商业化和采用率不断提高。今年早些时候，nLight 同意向慕尼黑 3D 打印机制造商 EOS 提供 AFX 可编程波束成形 3D 打印激光器。

通过联合战略合作，EOS 金属 3D 打印机可使用激光。 nLight 的可编程 AFX 激光器提供七种不同的环形光束轮廓，从用于精确轮廓的 85 微米光斑尺寸到用于提高工艺稳定性并减少烟灰和飞溅的 210 微米环形轮廓。这些配置文件现在可以通过 EOS 软件访问，并且可以在 3D 打印过程中进行修改，调整时间不到 30 毫秒。

此外，在 Formnext 2024 上，德国研究机构弗劳恩霍夫激光技术研究所 ILT 将展示其自己的新型 3D 打印波束成形技术。新的测试系统是与亚琛工业大学合作开发的，旨在检查复杂的激光束轮廓。

它可以为 LPBF 3D 打印创建自定义光束轮廓，以提高零件质量、工艺稳定性和生产率，同时最大限度地减少材料浪费。此前，超越环形或矩形形状的复杂轮廓的创建受到技术限制。据称，新的弗劳恩霍夫 IAPT 平台克服了这些限制，有助于创建满足特定应用需求的新光束轮廓。

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该图像显示了环形激光束轮廓的渲染。图片来自 nLight。