鐳明激光環(huán)形激光同軸送絲金屬3D打印設備成功驗收

來源：鐳明激光

近日，鐳明激光自主研制環(huán)形激光同軸送絲LiM-S0404S設備成功完成驗收工作。激光同軸送絲具有節(jié)材、節(jié)能、成形不受零件復雜程度限制等優(yōu)勢，這一項目的成功驗收標志著鐳明激光在激光同軸送絲系列設備研發(fā)制造方面又有了新的突破，大大提高了打印大型零部件的能力。

△（LiM-S0404S：左示意圖，右實拍圖）

鐳明環(huán)形激光同軸送絲金屬3D打印設備原理：
首先將激光擴束，再整形至環(huán)狀激光光束，然后將環(huán)狀激光再進行聚焦，金屬絲材從環(huán)狀激光中心穿過，當金屬絲材到達激光的聚焦焦點附件時，便形成金屬熔池，當送絲的動作連續(xù)時，再配合加工頭與基板的相對運動，那么熔池就會按照一定的軌跡冷卻凝固，便可打印一定形狀的金屬零件。
其原理圖如圖所示：

鐳明激光的工程師在該系統(tǒng)設計之初就秉承安全性、穩(wěn)定性第一的設計原則，在保證功能齊全的同時，實現(xiàn)系統(tǒng)簡約美觀，維護和操作方便，符合人體工程學，用戶界面友好的法則，該系統(tǒng)主要包括了激光熔覆系統(tǒng)、運動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和氣氛保護系統(tǒng)這四個最為主要的組成部分。

激光熔覆系統(tǒng)
包括光纖激光器、熔覆頭、送絲機以及水冷機，能是為設備提供高能量激光束以將金屬絲材熔化成型。設備采用IPG YLS4000-S2T雙路輸出光纖激光器， CoaxPrinter環(huán)形激光熔絲頭，保證了高品質的光學特性。配合自主研發(fā)的送絲機構，送絲軸以伺服軸的形式集成于控制系統(tǒng)中，保證了送絲的精準、穩(wěn)定。

運動系統(tǒng)

主體為三軸機床，選用精密級絲杠、導軌保證設備全行程重復定位精度可達0.015mm，尤其適合中小型零部件的制造及修復及任務。

控制系統(tǒng)
核心為BECKHOFF基于PC的控制技術，僅利用一臺工控機及TwinCAT控制軟件即可實現(xiàn)將CNC及設備所需的全部自動化控制集成在同一個系統(tǒng)中，避免了傳統(tǒng)設備運動控制與邏輯控制割裂開的弊端，僅需一個工位即可實現(xiàn)對設備的完全控制，達到真正意義上的系統(tǒng)集成。同時設備搭載了鐳明自主研發(fā)的上位機控制軟件LiMPCS-SW，在簡化加工操作流程的同時可實現(xiàn)操作界面的深度定制，從而滿足客戶的多樣化需求。

氣體保護系統(tǒng)
主要負責加工過程中整個成形艙的氣氛保護，確保整個成形區(qū)域的低氧、干燥、潔凈氛圍，并采用一體化高強度氣密艙，配合置換式氬氣凈化系統(tǒng)，從空氣氛圍至氧含量低于50ppm的近純氬氛圍僅需2.5h。

打印試驗件一：
設備穩(wěn)定性高，工藝復現(xiàn)性好，測試件表面平整，熔道光潔度高。

打印試驗件二：
環(huán)形薄壁件：直徑80mm、高255mm的圓環(huán)樣件，由600多層堆積而成，表面粗糙度僅為15微米。