Лазерный мир

Исследователи из Института лазерных технологий Фраунгофера (ILT) разрабатывают новую методику 3D-печати методом селективного лазерного наплавления (SLM), оптимизированную для работы с медью. До сих пор попытки лазерной 3D-печати этим металлом создавали немало проблем, а причина кроется в цвете лазерных лучей.

Хотя технология селективного лазерного наплавления успешно используется в прототипировании и аддитивном производстве изделий из алюминиевых, титановых, никелевых сплавов, сталей и других металлических композиций, один широко используемый металл не любит поддаваться лазерным установкам. Речь идет о меди, чей красноватый оттенок делает ее малоуязвимой для типичных «красных» лазеров. Пока что для 3D-печати медью и сплавами с высоким содержанием меди в основном используется конкурентная технология электронно-лучевого наплавления (EBM), наиболее известная по промышленным 3D-принтерам шведской компании Arcam AB, а также технология аэрозольного напыления за авторством американской компании Optomec, используемая в аддитивном производстве микроструктур и электроники. Бывают и исключения: в апреле этого года компания Aerojet Rocketdyne отрапортовала о создании самого большого 3D-печатного сопла для модернизированных ракетных двигателей RL-10, изготовленного по технологии SLM из медного сплава.

Как поясняет руководитель проекта Даниэль Хойссен, в зависимости от характеристик поверхностей чистая медь отражает до 90% лазерного излучения на типичной длине волны в один микрон. Мало того, что плавка меди лазерами в красном и инфракрасном диапазоне малоэффективна, так еще и отражение лучей приводит ко всяческим нежелательным эффектам. Исследователи намереваются решить проблемы за счет перехода на зеленые лазеры, идеальные для поглощения медью.

Подходящих излучателей промышленного класса пока не существует, так что исследователям предстоит разработать новую, оптимизированную систему. Расчетная мощность волоконного лазера с непрерывным излучением составляет 400 Вт при длине волны в 515 нанометров. Прототип должен быть готов к концу года, а готовую систему, чья разработка финансируется Федерацией промышленных исследовательских организаций Германии (AiF), планируется продемонстрировать в середине 2019 года. Новый 3D-принтер должен найти применение в ювелирном деле, аддитивном производстве теплообменников и радиаторов, а также электронных компонентов. Текущие наработки будут продемонстрированы на ноябрьской выставке Formnext во Франкфурте.

ИСТОЧНИК: http://3dtoday.ru/blogs/news3dtoday/effective-3d-printing-copper-requires-green-lasers/