激光增材制造

 

平稳的过程控制——形成均匀、无气孔、无裂纹的材料层：实现卓越效能的增材制造工艺。

增材制造应用——概述

 

金属增材制造的核心设备包含激光系统、可移动金属沉积头及金属粉末喷嘴或线材送料器。适用于3D打印的金属沉积头在构造平台上移动，通过激光束加热熔融金属粉末或线材，将其沉积于表面。待材料冷却后，即可铺设下一层金属，通过逐层堆叠方式按构造方案生成三维部件。增材制造工艺的技术原理与熔覆工艺基本一致，区别在于其构建对象并非二维层状结构，而是直接形成三维实体。

二极管激光器的工艺优势

 

Laserline二极管激光器独特的圆顶形光束轮廓可形成极其均匀的熔池，实现平稳的工艺控制，从而获得致密无裂纹的材料层。将激光光源集成到加工中心用于增材制造产品，是优化生产工艺最具前景的方法之一。

构件的生成式制造

 

生成构件的技术种类繁多，通常被称为增材制造（AM）或3D打印。激光熔覆（亦称激光金属沉积LMD）在此领域正日益重要。该技术能在单一生产步骤中构建形状与结构——几乎不产生材料损耗、返工或工具磨损（近净成形制造）。通过逐层堆积相同材料，配合加工系统的合理编程，甚至可制造复杂部件。除不锈钢外，铝、钛及超合金的应用日益广泛，例如在飞机制造中的涡轮机、机身和机翼领域。

应用实例

● 带送丝装置的增材制造

增材制造是一种相对较新的生产方法，通过逐层堆积材料来构建物件。该技术最初用于原型制作，如今主要应用于小批量（1至1000件）几何结构复杂部件的生产。在此领域，增材制造在多数情况下比传统方法更具经济性。

● 激光集成于机床

将激光光源集成至机床是优化生产流程最具前景的途径之一。例如，Laserline公司的LDM二极管激光器被应用于五轴铣床，实现增材与减材加工的无缝切换：激光器负责形成粉末涂层，铣削头则完成后续加工。

集成式二极管激光器可大面积铺粉，形成部件基础结构。后续铣削头仅对必要区域进行切削加工。激光与铣削工艺的灵活切换，使难以在成品内部加工的部件区域得以处理。这意味着带倒角的设计理念、无需支撑结构的悬垂轮廓制造等难题均可迎刃而解。此外，该技术还开辟了全新的应用场景与几何可能性。

● 拓展复合应用场景

Laserline二极管激光器在增材制造领域的多元应用潜力，不仅限于增材粉末涂层与减材加工的协同作用，更衍生出诸多创新可能性。例如，激光器可集成于十二轴铣床中，除粉末熔覆外还可用于焊接与淬火。为此除激光器与粉末喷嘴外，还配备了对应的光学系统，可根据加工需求在两者间灵活切换。由此，基于单一光源的激光增材制造技术得以实现复杂生产流程的集成。