¡La tecnología láser azul se convierte en la clave del avance! El desafío de los materiales altamente reflectantes en la impresión 3D se ha superado, acelerando la llegada al mercado de consumo.

Como componente central de la fabricación aditiva, los láseres de impresión 3D se han aplicado a una amplia gama de materiales, incluidos polvo metálico, polvo de nailon y polvo cerámico, y se han utilizado ampliamente en campos industriales clave como el diseño médico, aeroespacial, automotriz y de joyería. Con la iteración continua de la tecnología láser semiconductora, las necesidades personalizadas de los estudios individuales para la tecnología de impresión 3D se están satisfaciendo gradualmente, y los avances en la impresión de materiales altamente reflectantes se han convertido en una oportunidad importante para impulsar la industria hacia el mercado de consumo.

Los láseres infrarrojos encuentran cuellos de botella: la impresión de materiales altamente reflectantes presenta desafíos

Entre los muchos materiales utilizados en la impresión 3D, los polvos metálicos son los más utilizados en aplicaciones industriales debido a su excelente conductividad térmica y eléctrica. Sin embargo, procesarlos utilizando láseres infrarrojos convencionales presenta numerosas dificultades. Los datos de la industria muestran que los polvos metálicos tienen una reflectividad de hasta el 90% para los láseres infrarrojos de 1064 nm. Esto dificulta que el material absorba suficiente energía para completar la sinterización y la conformación, lo que requiere el uso de láseres infrarrojos con una potencia superior a los kilovatios para garantizar la calidad de la impresión.

La alta potencia no solo conduce a un alto consumo de energía, sino que también genera equipos voluminosos y costos elevados, lo que limita gravemente la adopción generalizada de la impresión 3D con láser infrarrojo en el mercado de consumo. Superar el cuello de botella en la impresión de materiales altamente reflectantes se ha convertido en una demanda central de actualizaciones tecnológicas en la industria.

El avance del láser azul: baja potencia y alta absorción abre un nuevo camino

Para superar las limitaciones de los láseres infrarrojos, la industria ha cambiado su enfoque de investigación hacia láseres de longitud de onda corta con mayores tasas de absorción de metales, entre los que destacan los láseres azules de 450 nm. Las investigaciones muestran que los polvos metálicos pueden absorber más del 40% de la luz azul de 450 nm, y algunos metales altamente reflectantes como el cobre puro alcanzan hasta el 65%, equivalente a 13 veces más que los láseres infrarrojos. Esta característica hace posible la impresión 3D de bajo consumo.

Los datos de las pruebas de laboratorio confirman las ventajas de los láseres azules: utilizando un polvo de acero inoxidable sinterizado de impresión 3D con láser azul de 40 W, el punto láser se puede controlar dentro de 0,5 mm. Al convertir la luz láser continua en una salida pulsada a través de una señal PWM y luego apilar capas después del ajuste direccional mediante un galvanómetro, se pueden formar objetos 3D con precisión. En comparación con los láseres infrarrojos tradicionales, los láseres azules tienen solo una quinta parte del tamaño, lo que los hace más fáciles de integrar en pequeñas impresoras 3D de sinterización, lo que los convierte en una opción ideal para la impresión 3D de sinterización de consumo.

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