多激光无缝拼接的大尺寸粉末床激光熔融设备是怎么工作的？

粉末床激光熔融设备要做大，势必需要多台激光器，多振镜分区同时扫描成型，需要攻克多激光聚焦光斑定位精度、激光功率一致性、多光束无缝拼接、多象限加工重合区制造质量控制以及大功率长时间工作条件下的光学系统的稳定性控制等众多技术难题，才能为实现大型复杂金属零件的高效率、高精度、高性能成型提供基础保障。下面以SLM 800为例来看看大尺寸粉末床设备是怎么工作的。

SLM 800是德国金属3D打印公司SLM Solutions在法兰克福3D打印展上新推出的机型，一款大尺寸可扩展的金属3D打印机。

这款机器的突破之处在于减少了人直接参与后续工作的机会，SLM 800配置了自动化处理站，可以自动处理开箱、预热、冷却、粉末移除和粉末转移等过程。此外，该系统还集成了永久性过滤技术，熔池监测（MPM），多激光功率监测（LPM），优化机器控制软件和真空可选粉末供料单元（PSV）等技术。

除了SLM Solutions之外，其他多激光系统还包括EOS、通快、Additive Industries、GE、雷尼绍等。

EOS M 400-4是高性能粉末床金属激光熔融系统的最新机型。该系统的体积大，为400x400x400毫米，配有四台独立的400瓦激光器，每一台激光器负责250×250毫米面积的加工，其中有50毫米的重叠部分。卓越的光路和电力稳定性可确保实现最高的直接金属激光烧结部件品质。该系统基于完全成熟且已获验证的EOS M 290技术工艺，其将创新提升至新的生产水平，产能提高至四倍。因此，该系统是对金属部件生产速度有更高要求的增材制造应用的完美之选。

通快配有三500w激光器的TruPrint 5000金属增材制造系统。该系统可自动计算理想的激光路径，这些光源能够确定多个路径，然后通过单一激光束完成单个组件的外轮廓，实现无缝衔接，成型尺寸为∅300x400mm。

Additive Industries集成式增材制造系统MetalFAB1，该系统采用模块化设计，包含了多个带内置粉末处理功能的构建室，可以实现在一台机器上同时使用4种材料而不会出现交叉污染。基于多激光器的粉末床熔化3D打印是其中的核心工艺，此外系统中还集成了自动化的热处理模块、交换模块、存储模块。

GE基于ATLAS项目的模块化可扩展的金属增材制造系统，具有可扩展的架构，能够将Z轴增加到1.0m及以上。机器配备最新的1KW激光器，运行状况可进行监测，构建体积为1100x1100x300mm。

雷尼绍（Renishaw）多激光增材生产机器Renam 500Q，带四个激光器的RenAM 500Q能充分利用标准的构建空间，最多可同时打印四个零件，或很快地打印出单个部件。该系统的主要优点在于“大幅度降低成本，同时保持与标准的单激光系统一样的质量和精度”。

来源：3D打印技术参考
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