激光3D打印技术是一种利用激光实现的快速成型技术,其核心工作原理是叠层制造。在模型制造过程中,激光3D打印技术主要运用液态光敏树脂作为材料,这种特殊的树脂一旦吸收到紫外波段的能量,便会立即发生固化反应,从液态转变为固态。激光3D打印制造过程首先是将所需制造的模型进行编程并导入计算机,然后在激光器发射出的激光束在计算机精确控制下,经由光路系统对模型材料进行精细的扫描、刻划。在此过程中,激光束所触及的液态光敏树脂在吸收紫外光波后会迅速转变为固态。在计算机的控制下,激光束完成逐层扫描、刻划,使得光敏树脂逐层固化,通过精确堆积,最终构建出与预期相符的模型样品。
近年来,随着科技研发的不断深入,许多高精尖设计及其定制异形配件的制造过程面临着诸多复杂而严峻的挑战。传统的模具制造周期长、工序繁琐,且需反复修改,不仅成本高昂,还严重影响生产效率。然而,激光3D打印技术的出现为这些问题提供了完美的解决方案。通过计算机对数字模型进行精确计算,激光3D打印技术能够利用激光将预估好的粉末精确堆积到指定位置,从而高效生产出各类高端、精密的零部件。采用这种技术,零部件的打印制作速度大幅提升,整个生产周期得以缩短约四分之一,显著提升了生产效率。
但长期以来,我国在很多高尖端技术领域受到发达国家的制约。国产激光3D打印技术亦是如此,起初面临着激光功率、增材制造材料的选择、用量以及烧结速度等诸多难题,技术团队通过查阅大量文献、反复实验、不断调整参数测试,从不锈钢、铁基合金、镍基合金等基础材料开始,逐步扩展到钴基合金、高温合金、铜粉等更高级别材料,积累了宝贵的经验。然后借助数控加工技术的融合,使得我国激光3D打印加工复合设备成功实现了从研发阶段到工业化生产的重大突破。如今,中国3D激光打印技术不仅实现了从追赶到超越的跨越,更从无到有,能轻松打印出各种复杂构件,成为了睥睨世界的国之重器。
我国自主研发的大型客机C919就成功应用了激光3D打印技术,其燃油喷嘴、舱门复杂件以及发动机涡轮叶、起落架等关键部件均得益于该技术。激光3D打印技术在C919制造过程中起到了非常重要的免建模作用,显著加速了我国民航客机国产化的进程,为我国航空工业的蓬勃发展作出了重要贡献。此外,根据新思界产业研究中心发布的
《2024-2028年中国激光3D打印技术行业投资潜力及发展前景研究报告》显示,当前,我国激光3D打印技术在航空航天、电子、汽车等工业领域也得到广泛应用。其中,深圳市实钛科技有限公司、沈阳新松机器人自动化股份有限公司是国内主要的激光3D打印企业。
新思界
行业分析人士表示,激光3D打印技术凭借其低成本、高效率、高精度等优势,在各制造业领域中发挥了独特的作用,并引发了新一轮的产业革命。未来,随着我国在激光3D打印技术上的持续突破,该技术必将深刻改变现有的生产流程,进而有望推动我国产业升级,从而进一步实现进军高端制造业的目标。