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IPG绿光单模光纤激光器突破3D金属打印极限
材料来源:IPG光纤激光器          

在金属3D打印领域,高反射材料一直是难以逾越的技术瓶颈。传统红外激光在加工铜、金等高反材料时,能量吸收率极低,导致加工效率低下、成型质量难以保证。而IPG绿光光纤激光器的出现,为这一难题提供了完美的解决方案。

绿光为何更适合高反材料加工?

材料对激光能量的吸收率是决定加工效果的关键因素。根据IPG实验室的数据,纯铜对绿光的吸收率高达40%,而对红光的吸收率仅为5%,两者存在高达8倍的吸收率差异。这一差异直接决定了绿光激光在加工高反材料时的绝对优势。

红光/绿光对铜的吸收率

不同材料对绿光/红光的吸收率

绿光激光的高吸收特性带来了多重工艺优势:能量利用率显著提升,热影响区更小,能量更加集中,使得材料熔融更加充分。这不仅能够减少飞溅,提升打印质量,还能实现更精细的打印精度。

IPG绿光激光器的技术优势

IPG绿光光纤激光器纯正单模、高能量密度,实测光束质量M²≤1.1实测1.05。优异的光束质量使得聚焦光斑尺寸更小,为高精度3D打印提供了基础。

优异的光束质量和高能量密度,助力高质量/高精细度成型

在功率稳定性方面,IPG绿光激光器表现出色。数据显示,在500W输出功率下,峰峰值稳定性小于±2%,确保了加工过程的一致性。

稳定500W输出功率, PK-PK<+/-2%

功率控制线性度同样令人印象深刻,在全功率范围内保持极佳的P-I线性度,为工艺参数调整提供了极大的灵活性。

在全功率范围内,保持极佳的P_I性度,保证工艺调整的灵活性。

响应速度是3D打印效率的关键指标。IPG绿光激光器开关光时间均小于1微秒,支持高速开关光,延时极短,有效保证了打印效率。

实际打印效果验证

以纯铜3D打印为例,采用IPG绿光激光器在以下参数下进行打印:光斑尺寸40μm、层厚35μm、功率400-450W、扫描速度800mm/s、扫描间距0.05mm。结果显示,打印密度达到99%以上,证实了绿光激光在加工高反材料方面的卓越性能。

打印完成后,对纯铜试样进行了性能测试。退火后的导电率达到94.4% IACS,导热系数在25℃时为368 W/(m·K),500℃时为341 W/(m·K),材料性能接近传统加工方式的纯铜件,充分证明了绿光激光3D打印在功能性零件制造方面的潜力。

广泛的应用前景

IPG提供覆盖100W到2000W的绿光激光器功率机型,满足不同应用场景的需求。其紧凑的机箱设计便于系统集成,为设备制造商提供了便利。

该技术特别适用于需要高导热、高导电特性的零部件制造,如电力电子领域的散热器、感应线圈、引线框架等。在航空航天、汽车、医疗等领域,绿光激光3D打印为高反材料复杂结构的制造开辟了新途径。

技术传承与行业认可

IPG在绿光激光技术领域有着深厚积累,其GLPN-500-R型500W准连续波绿光单模光纤激光器曾获得2015年棱镜奖(Prism Awards),该奖项被誉为“光子学界奥斯卡”,体现了行业对其技术创新的高度认可。

GLPN-500-R绿光激光器获得2015年棱镜奖

随着3D打印技术向更多材料、更高精度方向发展,绿光激光器将成为高反材料加工不可或缺的工具。IPG绿光光纤激光器凭借其卓越的技术性能和可靠的工业级设计,正推动着金属3D打印技术向新的高度迈进。

在未来,随着绿光激光技术的进一步成熟和成本优化,我们有理由相信,更多行业将受益于这一创新技术,实现前所未有的设计和制造可能性。

转自:IPG光纤激光器

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