一种新的高性能金属3D打印技术

探索之旅——新一代金属3D打印技术

据悉，弗劳恩霍夫材料和光束技术研究所(Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology - Fraunhofer IWS)正在试验一种新的高性能金属3D打印技术。基于一种被称为相干波束合成(CBC)的技术，该研究所的动态波束成形过程可以在某一区域内同时提供不同级的能量。

IWS作为全球第一家安装13kW“动态光束激光器”（由以色列的Civan激光公司所生产）的研究所，借此设备将多个单独的光束结合成一整束能量射线来快速形成各种能量分布模式，不断优化从而生产更高质量的零件。由于单独光束的相移，它可以产生不同的图案，例如马蹄形、八字形或环形，在整个形状上同时具有不同的能量强度。

上图所示为动态光束成形过程

虽然这种技术对于反射镜和其他光学器件也具备可行性，但是振荡反射镜需要时间来调整能量模式。然而，Civan的激光完全可以在几微秒内完成，比振荡反射镜装置快一千倍！

应用前景：

作为欧洲ShapeAM项目的一部分，IWS研究所将与Civan激光公司和A. Kotliar激光焊接解决方案公司合作，探索如何将该技术应用于3D打印，包括生产太空所用的钛和铝产品、医用植入物以及用于移动的轻质零件。

IWS研究所切割和连接项目的负责人Andreas Wetzig博士说：“这种激光将推动材料加工突破极限，在医疗和航空航天领域大放光彩。”与此同时，该研究所添加剂制造负责人Elena Lopez博士说:“我们计划使用新的光束形状和控制频率，以克服裂纹敏感材料所带来的挑战。”

该团队将开始对各种材料和光束轮廓进行测试，然后探索如何就难以加工的材料和复合材料制成的工件进行3D打印、切割或联结。他们坚信这将对熔池提供更快、更精细的控制，实现比传统光纤激光器快两倍的速度生产无毛刺零件和切件。

编辑：黄飞