鐳明激光環(huán)形激光同軸送絲金屬3D打印設(shè)備成功驗(yàn)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(shè)備成功完成驗(yàn)收工作。激光同軸送絲具有節(jié)材、節(jié)能、成形不受零件復(fù)雜程度限制等優(yōu)勢，這一項(xiàng)目的成功驗(yàn)收標(biāo)志著鐳明激光在激光同軸送絲系列設(shè)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(shí)拍圖）

鐳明環(huán)形激光同軸送絲金屬3D打印設(shè)備原理：
首先將激光擴(kuò)束，再整形至環(huán)狀激光光束，然后將環(huán)狀激光再進(jìn)行聚焦，金屬絲材從環(huán)狀激光中心穿過，當(dāng)金屬絲材到達(dá)激光的聚焦焦點(diǎn)附件時(shí)，便形成金屬熔池，當(dāng)送絲的動作連續(xù)時(shí)，再配合加工頭與基板的相對運(yùn)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(shè)計(jì)之初就秉承安全性、穩(wěn)定性第一的設(shè)計(jì)原則，在保證功能齊全的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)簡約美觀，維護(hù)和操作方便，符合人體工程學(xué)，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(yùn)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和氣氛保護(hù)系統(tǒng)這四個(gè)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(jī)以及水冷機(jī)，能是為設(shè)備提供高能量激光束以將金屬絲材熔化成型。設(shè)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(zhì)的光學(xué)特性。配合自主研發(fā)的送絲機(jī)構(gòu)，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(zhǔn)、穩(wěn)定。

運(yùn)動系統(tǒng)

主體為三軸機(jī)床，選用精密級絲杠、導(dǎo)軌保證設(shè)備全行程重復(fù)定位精度可達(dá)0.015mm，尤其適合中小型零部件的制造及修復(fù)及任務(wù)。

控制系統(tǒng)
核心為BECKHOFF基于PC的控制技術(shù)，僅利用一臺工控機(jī)及TwinCAT控制軟件即可實(shí)現(xiàn)將CNC及設(shè)備所需的全部自動化控制集成在同一個(gè)系統(tǒng)中，避免了傳統(tǒng)設(shè)備運(yùn)動控制與邏輯控制割裂開的弊端，僅需一個(gè)工位即可實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的完全控制，達(dá)到真正意義上的系統(tǒng)集成。同時(shí)設(shè)備搭載了鐳明自主研發(fā)的上位機(jī)控制軟件LiMPCS-SW，在簡化加工操作流程的同時(shí)可實(shí)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(hù)系統(tǒng)
主要負(fù)責(zé)加工過程中整個(gè)成形艙的氣氛保護(hù)，確保整個(gè)成形區(qū)域的低氧、干燥、潔凈氛圍，并采用一體化高強(qiáng)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(yàn)件一：
設(shè)備穩(wěn)定性高，工藝復(fù)現(xiàn)性好，測試件表面平整，熔道光潔度高。

打印試驗(yàn)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。