複数のレーザーをシームレスに接続する大規模な粉末床レーザー溶融装置はどのように機能するのでしょうか?

粉末床レーザー溶融装置を拡張する場合、同時スキャンと成形のために複数のレーザーと複数のガルバノメーターパーティションが必然的に必要になります。複数のレーザー焦点スポットの位置決め精度、レーザー出力の一貫性、マルチビームシームレススプライシング、マルチ象限処理オーバーラップ領域の製造品質管理、高出力および長期作業条件下での光学系の安定性管理など、多くの技術的困難を克服する必要があります。この方法でのみ、大型で複雑な金属部品の高効率、高精度、高性能成形に基本的な保証を提供できます。大規模な粉末床装置がどのように機能するかを SLM 800 を例に見てみましょう。

SLM 800は、ドイツの金属3Dプリンター企業SLM Solutionsがフランクフルト3Dプリンティングショーで発表した新モデルです。大型でスケーラブルな金属3Dプリンターです。

このマシンの画期的な点は、人がその後の作業に直接関与する機会を減らすことです。SLM 800 には、開梱、予熱、冷却、粉末除去、粉末移送などのプロセスを自動的に処理できる自動処理ステーションが装備されています。さらに、このシステムには、永久濾過技術、溶融プール監視 (MPM)、マルチレーザー出力監視 (LPM)、最適化された機械制御ソフトウェア、真空オプションの粉末供給ユニット (PSV) などの技術が統合されています。

SLM ソリューションに加えて、他のマルチレーザーシステムには、EOS、TRUMPF、Additive Industries、GE、Renishaw などがあります。

EOS M 400-4 は、高性能粉末床金属レーザー溶融システムの最新モデルです。このシステムは 400 x 400 x 400 mm と大きく、独立した 400 ワットのレーザーが 4 つ装備されており、各レーザーは 250 x 250 mm の領域を処理し、オーバーラップは 50 mm です。優れた光学的および電気的安定性により、最高の DLM 部品品質が保証されます。このシステムは、完全に成熟し、実績のある EOS M 290 テクノロジープロセスに基づいており、イノベーションを新たなレベルの生産に引き上げ、生産能力を 4 倍に高めます。したがって、このシステムは、金属部品の生産速度の向上が求められる積層造形アプリケーションに最適です。

3 つの 500W レーザーを備えた TRUMPF の TruPrint 5000 金属積層製造システム。システムは、理想的なレーザー経路を自動的に計算します。これらの光源は、複数の経路を決定し、単一のレーザービームで単一のコンポーネントの外側の輪郭を完成させることができるため、シームレスな接続と ∅300x400mm のビルドサイズを実現できます。

Additive Industries の MetalFAB1 統合付加製造システムはモジュール設計で、粉末処理機能が組み込まれた複数のビルドチャンバーを備えており、相互汚染なしに 1 台のマシンで 4 つの材料を同時に使用できます。マルチレーザーベースの粉末床溶融3Dプリントがコアプロセスです。さらに、このシステムには、自動熱処理モジュール、交換モジュール、および保管モジュールも統合されています。

ATLAS プロジェクトに基づく GE のモジュール式でスケーラブルな金属積層製造システムは、Z 軸を 1.0 m 以上に増やすことができるスケーラブルなアーキテクチャを備えています。この機械は最新の 1KW レーザーを搭載しており、動作状態を監視でき、造形体積は 1100 x 1100 x 300 mm です。

Renishaw のマルチレーザー積層造形マシン、RenAM 500Q は 4 つのレーザーを搭載しており、標準の造形スペースを最大限に活用して最大 4 つの部品を同時に印刷したり、1 つの部品を非常に高速に印刷したりできます。このシステムの主な利点は、「標準的な単一レーザーシステムと同じ品質と精度を維持しながら、コストを大幅に削減できること」です。

出典: 3Dプリンティング技術リファレンス詳しい参考文献:
ドイツのSLMソリューションズが大型金属3Dプリンターを展示

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