金屬3D打印用激光器經(jīng)歷了幾個發(fā)展階段,主要有CO2激光器、YAG激光器以及光纖激光器。CO2激光器本身輸出波長很長,金屬材料的吸收率較低,因此早期金屬打印用的CO2激光器功率動輒幾千瓦。YAG激光器能夠輸出1.06μm的波長,與金屬的偶合效率高、加工性能良好,有效功率遠高于CO2激光器。隨著光纖激光器開始大規(guī)模商用,成本進一步降低,憑借其易于集成、電光轉(zhuǎn)換率更高、性能更穩(wěn)定等優(yōu)勢,已經(jīng)成為金屬3D打印最主流的熱源。
金屬3D打印過程主要依靠激光熱效應,逐層對金屬粉末熔化成型,通過一層一層疊加累積最終完成零件加工。在加工過程中,零部件打印層數(shù)通常比較多,打印時間很長,對激光器功率穩(wěn)定性要求非常高。另外,激光器光束質(zhì)量和光斑大小對打印精度也至關重要。因此,在產(chǎn)業(yè)發(fā)展早期,金屬3D打印激光器主要依賴國外進口。
近些年,隨著國產(chǎn)光纖激光器產(chǎn)品功率水平及可靠性大幅度提升,已經(jīng)能夠滿足金屬3D打印應用需求。以常見的選擇性激光熔融成形(SLM)為例,對光纖激光器平均功率大致要求200W-1000W之間。國內(nèi)光纖激光器頭部廠商,杰普特在連續(xù)光纖激光器方面已經(jīng)完整覆蓋200W-40000W區(qū)間,能夠為金屬3D打印光源提供多樣性選擇。
特域冷水機為光纖激光3D設備提供制冷保障
光纖激光3D打印設備在長時間運行過程中,激光發(fā)生器會不斷產(chǎn)生高溫,溫度過高就會影響激光發(fā)生器的正常工作,所以需要激光冷水機進行水循環(huán)冷卻控溫。
冷水機主要是對激光設備的激光發(fā)生器進行水循環(huán)冷卻,并控制激光發(fā)生器的使用溫度,使激光發(fā)生器可以長時間保持正常工作。特域光纖激光冷水機,擁有雙獨立溫控,高溫冷卻激光頭,低溫冷卻激光器,一機兩用,可為1000W到60000W的光纖激光器提供制冷保障。