德国EOS可变光斑金属3D打印技术，智能金属增材制造的新篇章

在刚刚过去的2024年的上海TCT亚洲展会上，EOS展示了金属和聚合物领域的创新应用，更通过实际案例，证明了技术在提升产品性能、降低成本和推动可持续发展方面的潜力。

△EOS展位

在金属3D打印领域，EOS通过软硬件的无缝结合，实现了无支撑打印，推动航空部件性能的飞跃，提升可靠性。在纯铜打印技术上，重塑热交换器概念，革新设计，优化材料和打印技术，大幅提升能效，使散热管理迎来革命性进步。医疗领域，3D打印技术助力植入物批量化生产，降低成本，同时提升产品质量。在高分子3D打印解决方案方面，超精细分辨率技术为精密工程领域带来新可能，如光学元件和电子设备。

EOS在TCT亚洲展上的展示，不仅是对其技术实力的一次全面展现，更是对未来智能制造承诺的体现。随着技术的不断进步和应用的不断拓展，EOS将继续引领制造业的创新和发展，为全球客户提供更高效、更可持续的制造解决方案。

值得注意的是，EOS特别推出了采用nLIGHT激光器的最新金属增材制造解决方案。

△南极熊采访德国EOS

nLIGHT激光器：智能金属增材制造的新篇章
这项技术可以提供从85 μm到210 μm高斯分布到甜甜圈分布的可变激光光斑，最高可使成型效率提高3倍，推动金属增材制造的发展。这一创新不仅提高了打印效率，还为复杂结构的打印提供了更多可能性。

▲ 采用nLIGHT激光器打印叶轮，曝光时间减少45%，打印时间减少40%

近期，AMCM （属于EOS集团） 最近加入了 MTC（英国国家增材制造中心），成为其 3 级成员，在基于工业化 EOS 系统的最先进标准系统之外，还提供定制解决方案。AMCM M 290-2 FLX 配备了两台 nLIGHT AFX 激光器，可提供从 85 μm 到 210 μm 的可变激光光斑。这使得熔池更宽更浅，温度分布更均匀，从而加快了打印速度，提高了工艺稳定性，减少了烟尘和飞溅。迄今为止，用于解决这些问题的传统方法（如光束散焦）会对焦点轮廓产生不利影响，并对零件质量和重复性产生负面影响。

使用更智能而非更多的激光器
AMCM M 290-2 FLX 可覆盖全幅面，这意味着两台扫描仪都能覆盖到基板上的所有点，并且在构建方向上具有充分的灵活性。AMCM 在使用 IN718 材料时已经显示出生产率的显著提高。与光斑尺寸为 85 μm 的标准单 400W 激光加工相比，单 nLIGHT 激光曝光速度提高了 2 倍，而且零件具有相同的机械和表面特性，如果再增加一个激光器，这一性能有望得到进一步提高。

▲  AMCM M 290-2 FLX

为最苛刻的材料做好准备
气体流量和氧气含量通常是 PBF-LB 工艺质量的决定性因素。当速度超过一定临界值或使用对氧化敏感的材料时，尤其如此。由于 AMCM 专注于工业解决方案，因此其系统具有独特的长期稳定气氛控制功能，其浓度小于 50 ppm。MTC 最初将使用 AMCM M 290-2 FLX 对纯铜打印进行全面评估，因为纯铜是一种在追求工业质量和可靠性时极具挑战性的材料。

此外，AMCM 系统可将构建平台加热至 500°C。由于预热和后热处理对某些高性能铝合金和难熔金属的加工至关重要，这使得 MTC 能够对航空航天和国防工业等广泛的高端应用进行评估。

除了探索新材料，MTC 还在开发提高 AM 生产速度和增大产出部件尺寸的方法。要减少时间和成本，就必须采用高效的曝光工艺。nLIGHT的可变光斑大小可在30毫秒内切换，以最高精度打印轮廓和精细结构，并以更快的吞吐量进行填充曝光。就像绘画大师使用不同的画笔来描绘大面积区域而不是细节一样，在增材制造中，较大的光斑尺寸也是填充大块材料的不错选择。毕竟，这样可以在每次通过时产生更多的体积，大大减少填充线和激光偏转。此外，增材制造技术中心还将通过新型原位光束相互作用和过程监控，研究减少热处理等后处理步骤的新方法。

AMCM M 290-2 FLX 配备了两个 1200 W 激光源，是一款高功率系统，非常适合挑战速度和尺寸的极限。

关于EOS
EOS 通过工业3D打印技术为全球企业提供负责任的制造解决方案。自 1989 年以来，EOS利用其端到端增材制造（AM）行业合作伙伴关系，通过专家指导、技术和服务帮助客户实现创新和差异化，从而塑造了制造业的未来。从战略、咨询到生产，EOS都是金属和聚合物增材制造解决方案的全球领先合作伙伴，通过高质量的生产效率和可持续的解决方案，为客户加快产品上市时间。