镭明激光助力香港科技大学连续两年在《JMP》发表重要研究成果

2022年，香港科技大学机械与航空航天学系引入了第一台金属3D打印设备——镭明激光LiM-X150A系列设备，并借助该设备开展课题研究，取得一系列卓有成效的科研成果。

在镭明激光金属3D打印整体解决方案助力下，香港科技大学机械与航空航天学系陆杨龙教师（https://maeylu.people.ust.hk）团队瞄准打印过程监测，打印参数优化，多孔材料结构优化，熔池热流场的预测与控制等范畴，开展课题研究，连续两年在加工制造顶级期刊《Journal of Manufacturing Processes》发表重要研究成果——



●A slicing and path generation method for 3D printing of periodic surface structure. Journal of Manufacturing Processes, 120, 694-702. (IF: 6.1, 中科院大类一区)

●A feature-based physics-constrained active dictionary learning scheme for image-based additive manufacturing process monitoring. Journal of Manufacturing Processes, 103, 261-273. (IF: 6.1，中科院大类一区)

金属3D打印作为新兴技术，完全改变了产品设计制造过程，被视为支撑制造业创新发展的关键基础技术，广泛应用于航空航天、能源动力、汽车制造、模具制造等领域，实现核心制造技术的跨越式发展。同样，高校科研机构也格外重视金属3D打印技术，充分应用于课题研发、教育教学中。

专业化定制方案



基于科研项目需要，香港科技大学自主改装了LiM-X150A系列设备，集成热成像和高速相机。运用热成像技术，实时监测和记录金属3D打印过程中的温度分布和热传导情况；通过分析热成像数据，优化打印参数、改进结构设计、提高打印质量和制造效率，以更好地研究金属材料的熔融行为、凝固过程和热应力分析等。



使用高速相机捕捉金属3D打印过程中的快速运动和变形，提供高帧率的图像记录；通过分析高速相机记录的视频，深入了解打印过程中的物理现象、捕捉潜在缺陷、优化打印路径，有助于研究打印过程中金属粉末飞溅情况、熔池形态特征、金属凝固过程等。

目前，陆老师团队正在开展新的课题研究，LiM-X150A系列设备操作难度小，打印精度、稳定性、一致性优良，制备的零部件能够符合实验要求，有效保证了项目进程。

优化教育教学过程

在教育教学方面，LiM-X150A系列设备主要用于机械专业CAD/CAM课程日常教学中，结合金属3D打印特点指导学生探索轻量化结构、内部空腔结构、支撑结构等优化设计；学生亲自实践，设计金属零件并打印成形。理论与实践相结合，帮助学生更好地理解和掌握知识。



未来发展前景广阔

在提到金属3D打印技术未来发展前景时，陆老师认为，随着技术发展成熟、成本进一步降低，金属3D打印将在更多行业中得到广泛应用。

在能源动力领域，可用于制造高效能源设备和部件，如燃气涡轮机叶片、太阳能电池板和核电设备，提高能源转换效率、降低成本。在汽车制造领域，用于产出轻量化零部件，提高燃油效率、改善车辆性能、增强安全性并加速汽车原型的开发和改进。此外，金属3D打印技术还会在国防工业、船舶制造、3C电子等领域大放异彩。

目前，镭明激光已为香港科技大学、河北工业大学、河北科技大学、西安理工大学、北京理工大学、中国地质大学（武汉）、四川工程职业技术学院、广东轻工业职业技术学院等高校提供金属3D打印设备支持，助力用户不断深入探索课题研究，实现科研发展。



未来，镭明激光仍会聚焦高校在教育科研方面的核心诉求，不断在金属3D打印设备设计制造及专业服务等方面持续升级，以研促产，持恒精进，助力用户深入探索科研项目，攻关核心技术，释放创新动力。