Additive Manufacturing

增材制造

由于有了增材制造(AM)技术,如今可以快速自动地“按订单生产”轻巧而复杂的机械部件。

增材制造包括通过逐层添加材料来构建结构,每一层都有着与结构相同的精确横截面。增材制造最初用于快速样机制造,如今已基于各种激光工艺,即使在医疗设备和航空航天等高要求应用领域,也有望实现关键部件的批量生产。(例如:最近的一项研究提出,增材制造可以为未来的长期太空任务提供所有医疗设备;这样就无需携带装备齐全的医院,只凭借增材制造系统就可以利用数字存储模板生产所需的医疗工具。
早期增材制造技术通常涉及到聚合物材料,并将得到的结构用作可视化样机,也可以用作铸造熔融金属的模型,以制造生产模具。
相比之下, 直接金属SLM (选择性激光熔化)等更现代的技术则有着天壤之别:激光会选择性地熔化金属粉末,而系统也会真真正正地制作功能部件 - 而不仅仅是制作样机。这种系统使用典型功率为几百瓦的光纤激光器,并且通常有多达4个平行发射的激光束。
如今,我们要解决样机和量产之间的巨大差异。
所生产的部件必须符合预期应用所要求的最终规格。此外,与机加工(以及某种程度的模塑)相比,在增材制造中,激光系统不仅决定了结果的形状,也决定了其物理属性(强度、表面质量等),因此无法进行再加工。
与半导体工业类似,所拟定的制造“配方”针对的是不同的增材制造应用领域,包括不同的增材制造技术、前体(金属和聚合物)和部件形态。这些配方包括精确的激光参数,如功率、光束形状和尺寸、激光脉冲能量等。

再现性是其关键词,意味着对相关激光参数的严格监控。随着时间的推移,在整个工作区域内,每一层,多个光束甚至可能是多个系统之间,光束的功率以及焦点位置和形状都必须非常稳定。而这一切都依靠复杂且相当新的技术来实现。并且绝非微不足道的要求!

Ophir为这些关键激光参数的监控提供了解决方案。
当无法与探头采用电缆连接时(例如在室内测量时),可使用用来测量激光束功率和能量可使用用来测量激光束功率和能量的仪器,从探头到仪表和PC接口,甚至是无线仪表“Quasar”) 针对
光束分析, 有一系列解决方案,包括屡获殊荣的 BeamWatch AM - 专为增材制造而设计的业内第一款非接触式激光束监控系统。它可以测量关键光束尺寸、位置和质量参数,包括焦斑尺寸和光束散焦线,并且能够在激光启动期间实时测量焦移。

文章

对金属增材制造设备中使用的激光器进行表征

增材制造系统的开发者需要一个能够让现场技术人员用来设置并维护客户激光器的光束轮廓分析系统。散焦线视图并不像激光测量结果那么重要。 阅读更多 >

探头融合能够对增材制造中的激光加工进行综合分析

新的激光工艺,包括选择性激光烧结(SLS)和选择性激光熔化(SLM)等增材制造(AM)技术,要求为待转化的材料输送一致的能量。成功的结果要求输送到工件上的激光束功率密度分布对称、均匀且稳定。 阅读更多 >

Additive Manufacturing: Maintaining Quality & Control

Additive manufacturing (AM) has exploded in the last few years. No longer just a tool for quick plastic prototypes, AM now works with metal and can be used to create specialized parts that cannot be produced with traditional processes. 阅读更多 >

MKS Announces Ophir® BeamWatch AM, Non-Contact Laser Beam Monitoring System for Additive Manufacturing

Andover, MA – November 20, 2017 – MKS Instruments, Inc. (NASDAQ: MKSI), a global provider of technologies that enable advanced processes and improve productivity, has announced the Ophir® BeamWatch® AM, the industry's first non-contact laser beam monitoring system for additive manufacturing. 阅读更多 >

Quality assurance in additive production

Fraunhofer Research Institution for Additive Manufacturing Technologies IAPT relies on BeamWatch AM in laser beam melting (LBM) processes 阅读更多 >

Keeping Your Additive Manufacturing Laser in Spec

There is little debate about how Additive Manufacturing is adding benefits and changing the face of manufacturing in our modern age. Additive Manufacturing allows for the manufacturing of more customized parts, using more specialized materials, and will eventually create a more localized, rapid, and agile distribution network than what have been used to. Read more >

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