2019年1月，南極熊報(bào)道了美國(guó)金屬3D打印設(shè)備廠商Additec推出的桌面級(jí)金屬3D打印機(jī)μprinter，下面南極熊對(duì)該公司的激光金屬沉積（LMD）技術(shù)做一個(gè)更加詳細(xì)的介紹。

工藝概述：

激光金屬沉積（LMD）是一種焊接工藝，將材料引入由高功率激光產(chǎn)生的熔池中焊接成型，LMD屬于定向能量沉積（DED）工藝的范圍。通常，引入的填充材料是粉末，通過(guò)圍繞激光束的錐形環(huán)噴嘴注入。 添加的材料形成焊縫，然后涂覆下面的金屬。 該工藝用于包層應(yīng)用，其中部件的耐磨性增加，在將材料添加到磨損部件的修復(fù)應(yīng)用中，或在復(fù)雜幾何形狀的自由形式制造中（3D打�。�。 與其他類型的焊接相比，LMD導(dǎo)致較小的熱影響區(qū)，低稀釋和組件中的低殘余應(yīng)力。

Additec的Wire LMD－WP（線粉）工藝以同樣的方式工作，但是我們使用多個(gè)光纖耦合二極管激光源，而不是讓一個(gè)激光束通過(guò)沉積頭的中心進(jìn)入，它們均勻分布在頭部中心軸周?chē)? 。 這釋放了固體填充材料的中心路徑，并允許對(duì)普通MIG焊絲進(jìn)行單向處理。 在線孔周?chē)�，我們的沉積頭還具有錐形粉末噴嘴。 這樣，與傳統(tǒng)的激光熔覆頭相比，沒(méi)有功能損失。 此外，還可以同時(shí)沉積線材和粉末以形成兩種組分的新合金。

沉積線材：

在當(dāng)今的工業(yè)中，粉末LMD比線材沉積更常見(jiàn)，因?yàn)槭褂脝蝹�(gè)高功率激光源更容易實(shí)現(xiàn)。然而，加工粉末有許多缺點(diǎn)：

粉末比金屬絲貴得多，這是有問(wèn)題的，因?yàn)長(zhǎng)MD通常用于制造使用大量材料的中型到大型部件。

此外，并非所有通過(guò)噴嘴噴射的粉末實(shí)際上都被捕獲在熔池中。對(duì)于自由形式制造，實(shí)際的粉末利用效在20－80％的范圍內(nèi)，并且在很大程度上取決于部分精細(xì)度和工藝參數(shù)。從材料成本的角度來(lái)看，這是個(gè)問(wèn)題，而且從工程角度來(lái)看也是如此。將粉末沉積頭重新安裝到?jīng)]有專門(mén)為其設(shè)計(jì)的任何機(jī)械加工上將導(dǎo)致顯著的磨損。此外，用戶還需要處理未使用的粉末，并且粉末材料可能造成健康風(fēng)險(xiǎn)。在對(duì)比中，使用線材的利用率為100％，同時(shí)線材原料不會(huì)造成任何危險(xiǎn)。

沉積粉末：

雖然我們非常贊成線材打印的方式，但對(duì)于某些應(yīng)用來(lái)說(shuō)，粉末仍然更適合：

當(dāng)將材料添加到高度不規(guī)則的表面時(shí)，如果在涂覆或修復(fù)某些部件時(shí)可能無(wú)法獲得精確的噴嘴到部件距離，則粉末將是更好的選擇。

雖然許多合金都可以作為線材使用，但一些更奇特的材料可能只能以粉末形式提供。

另一個(gè)支持粉末沉積功能的原因是在我們的數(shù)字合金沉積頭中，兩種或更多種材料在整個(gè)沉積過(guò)程中可以以不同的比例混合。 一個(gè)有趣的中間地帶也是粉末和電線的數(shù)字合金化，此時(shí)此刻只能在我們的沉積系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)。

線材打印分辨率：

即使使用線材，Additec沉積系統(tǒng)的打印分辨率也非常出色。 事實(shí)上，根據(jù)工藝參數(shù)，甚至可以將最佳粉末打印質(zhì)量與線材相匹配。 當(dāng)以高分辨率打印時(shí)，軌道寬度約為1.5倍線徑，或者當(dāng)快速打印時(shí)，軌道寬度約為2.5倍線徑。 層高度可以設(shè)置在0.3x和0.5x線徑之間。 我們默認(rèn)支持0.6到1mm的線徑。 可根據(jù)要求提供不同尺寸的噴嘴 即使橫截面很小，也可以打印非常高的縱橫比組分。 見(jiàn)下面的小棒樣品（寬12毫米高450毫米）。

除了通過(guò)線材沉積實(shí)現(xiàn)的高質(zhì)量之外，與粉末沉積相比，它還允許制造關(guān)于懸突的更復(fù)雜的幾何形狀。 由于高冷卻速率，可以實(shí)現(xiàn)可靠的橋接，實(shí)際上將材料沉積在半空中。

這是設(shè)計(jì)的新自由度，允許制造更高性能的封閉形狀幾何形狀以及更有效的保形冷卻通道。