
來自美國南方衛(wèi)理公會大學(xué)(SMU)的研究人員一直在開發(fā)一種獨特的金屬3D打印系統(tǒng),該系統(tǒng)主要基于6軸機器人。研究人員們將這種方法稱為基于激光的直接金屬沉積(LBDMD)技術(shù),而且當(dāng)與該校的MultiFab系統(tǒng)結(jié)合之后,與其它常見的增材制造方法相比,帶來了幾個新的好處。
“MultiFab是在一個6軸機器人和5軸高速數(shù)控加工中心的基礎(chǔ)上,高度集成了沉積焊接、激光熔覆、多軸加工和現(xiàn)場檢驗技術(shù)所形成的系統(tǒng),為使用金屬和陶瓷材料實現(xiàn)快速精確凈成型提供了新一代的技術(shù)?!?/span>SMU的Radovan Kovacevic教授解釋說。
MultiFab也是一種工藝,它綜合運用激光技術(shù)、焊接技術(shù)和CNC加工技術(shù),創(chuàng)造出質(zhì)量比其它3D打印方法更高的金屬物體。 這種金屬3D打印技術(shù),有點像我們經(jīng)常見到的FDM/FFF技術(shù),只不過它不是擠出熔融的粉末,而是通過LBDMD方法,在4千瓦的激光照射下鋪設(shè)金屬粉末,并當(dāng)場燒結(jié)。
這個技術(shù)實際上可以追溯到由 Radovan Kovacevic教授在2003年申請的一個專利(點擊瀏覽專利內(nèi)容),當(dāng)時他提出了一種在基于增長制造的激光工藝中控制熔融金屬池的方法。然而,近日Kovacevic教授和SMU剛剛發(fā)布了他們金屬3D打印系統(tǒng)工作原型的視頻,該系統(tǒng)中利用了上述控制熔池的技術(shù),從而可以制造出更直、更對稱的線條和幾何形狀(如下所示)。
得益于這種激光技術(shù),該MultiFab工藝可以在打印對象時實現(xiàn)更少的孔隙率、更小的熱影響區(qū),從而具備打造精準(zhǔn)幾何特征的能力,甚至有可能實現(xiàn)多金屬制造,并且可以更好地控制材料特性。而該工藝中的焊接能力則使其可以創(chuàng)造出具有更大幾何特征的對像、并實現(xiàn)可控的較高沉積速率,以及控制熱輸入。
目前無論是LBDMD系統(tǒng)還是MultiFab工藝都還在研發(fā)進程中,但是從研究團隊已經(jīng)發(fā)布的原型視頻來看,這種技術(shù)與現(xiàn)有的金屬3D打印技術(shù)相比在多個方面都有獨特的優(yōu)勢,可以說具有顛覆當(dāng)前金屬3D打印領(lǐng)域的潛力。