鐳明激光環形激光同軸送絲金屬3D打印設備成功驗收
作者： 鐳明激光
時間：2021-01-14
近日，鐳明激光自主研制環形激光同軸送絲LiM-S0404S設備成功完成驗收工作。激光同軸送絲具有節材、節能、成形不受零件復雜程度限制等優勢，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
鐳明激光環形激光同軸送絲金屬3D打印設備原理：首先將激光擴束，再整形至環狀激光光束，然后將環狀激光再進行聚焦，金屬絲材從環狀激光中心穿過，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。
鐳明激光 環形激光同軸送絲金屬3D打印設備原理圖
鐳明激光的工程師在該系統設計之初就秉承安全性、穩定性第一的設計原則，在保證功能齊全的同時，實現系統簡約美觀，維護和操作方便，符合人體工程學，用戶界面友好的法則，該系統主要包括了激光熔覆系統、運動系統、控制系統和氣氛保護系統這四個最為主要的組成部分。
激光熔覆系統：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環形激光熔絲頭，保證了高品質的光學特性，配合自主研發的送絲機構，送絲軸以伺服軸的形式集成于控制系統中，保證了送絲的精準、穩定。
運動系統：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：核心為BECKHOFF基于PC的控制技術，僅利用一臺工控機及TwinCAT控制軟件即可實現將CNC及設備所需的全部自動化控制集成在同一個系統中，避免了傳統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對設備的完全控制，達到真正意義上的系統集成。同時設備搭載了鐳明自主研發的上位機控制軟件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：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，從空氣氛圍至氧含量低于50ppm的近純氬氛圍僅需2.5h。
設備穩定性高，工藝復雜性好，測試件表面平整，熔道光潔度高
環形薄壁件：直徑80mm、高255mm的圓環樣件，由600多層堆積而成，表面粗糙度僅為15微米
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