3D打印速度提高3倍：nLight推出新型光束整形激光器AFX-2000

2024年11月12日，南极熊获悉，高功率半导体和光纤激光器供应商nLIGHT宣布将在Formnext 2024展会上推出新型Corona AFX-2000激光器。这款2000瓦的光束整形激光器专为增强激光粉末床融合（L-PBF） 3D打印工艺而设计，旨在显著提升金属增材制造的生产效率与零件质量。

△环形激光光束轮廓的效果图

nLight首席技术官Rob Martinsen表示：“AFX-2000独特的光束轮廓将L-PBF打印速度提升到令人振奋的新高度，同时仍能保持精确的控制和卓越的材料质量。它是金属3D打印领域中最具通用性和最高效的激光器，具备广泛的应用潜力。”

提升生产率并降低成本

传统3D打印激光器通常采用高斯分布，这对工业级3D打印提出了挑战。德国弗劳恩霍夫增材制造技术研究所激光粉末床熔融部门负责人Philipp Kohlwes表示：“高功率激光的能量集中通常导致能量分布不均。如果激光中心的能量过高，可能会导致熔池不均匀，从而产生飞溅和质量缺陷。”

金属3D打印中的激光束整形技术通过在烧结金属粉末之前调整激光束的形状来解决这一问题。这些调整后的光束轮廓可以使熔池中的能量分布更均匀，从而提高3D打印过程的稳定性。Kohlwes强调，这种技术可以将过程稳定性提升40%。

nLight表示，AFX-2000采用创新的动态光束整形技术，能够提供高达传统激光器两倍的功率，同时保持生产过程的稳定性。高功率不仅提升了打印速度，还有效降低了高质量零件的生产成本，从而大幅提高了整体生产率。

新系统已经成功通过一位未透露姓名的客户的商业验证。这位客户活跃于 航空航天、国防和汽车 等高要求行业。根据反馈，通过使用AFX-2000打印铝制部件的速度，比市场上领先的大幅面3D打印机快3倍，显著提高了增材制造的效率。

△在弗劳恩霍夫增材制造技术研究所测量的nLight AFX-1000激光器展示不同光束轮廓

新型AFX-2000光束整形激光器    

Martinsen解释道：“AFX-2000激光器采用的动态光束整形技术可以在不同的环形光束轮廓之间切换，从而实现生产力优化。这些环形轮廓专门针对精细尺度特征和轮廓曝光进行了优化，能够在保持高构建速度的同时确保零件的可重复性和高质量。

AFX-2000目前正在生产中，并将在nLight的模组平台上提供。这款集成式多激光系统旨在优化高生产率的LPBF 3D打印过程。另外，设备简化了多激光3D打印机的集成、控制和维护工作，同时最大化了机器的利用率和零件生产的可重复性。

nLight对AFX-2000在铝和铜等高反射合金材料上的应用充满信心。这些材料通常因反射性强而难以进行高效的激光加工，而新系统提供了稳定且高亮度的激光，能够有效克服这一挑战。Martinsen补充道：“AFX-2000将帮助我们的客户显著降低大批量制造零件的成本。”

展会期间，nLight还将举办为期数天的系列研讨会，名为“光束整形技术”。研讨会将展示来自工业3D打印机制造商的见解，包括3D Systems、Aconity3D、AMCM、DMG Mori USA、EOS和Nikon SLM Solutions。该系列研讨会将重点介绍nLight的Corona AFX光束整形技术所解锁的新应用。