激光粉末床熔融是一種以高能量激光在粉末床中逐層熔融金屬粉末的先進增材制造技術。相比傳統切削加工,LPBF 更適用于復雜結構、高性能材料以及輕量化設計,是航空航天、醫療植入體、高端模具與精密零件生產的重要技術路線。在制造走向高性能、高復雜度、高精度的時代,LPBF 正成為金屬零件制造的關鍵創新動力。
激光粉末床熔融Laser Powder Bed Fusion(金屬 3D 打印核心技術),檢查LPBF。
LPBF 常見的商業名稱包括 SLM(選擇性激光熔化) 和 DMLS(直接金屬激光燒結),雖有細節差異,但核心原理一致:
利用高能激光束,在粉末床上逐層選擇性熔化金屬粉末,最終構建出致密的三維金屬結構。
在密閉惰性氣體環境中,細微的金屬粉末被均勻鋪展,激光束按照切片數據逐點熔融,冷卻后形成致密層。重復這一過程,即可構建復雜的三維結構。
高自由度幾何結構:傳統加工難以實現的內部通道、拓撲優化結構可一次成形。
高材料利用率:粉末可重復使用,大幅減少浪費。
高密度、高強度:接近致密材料特性,可滿足嚴苛服役條件。
短周期、小批量優勢明顯:無需模具即可生產。
與此同時,LPBF 的質量控制依賴激光能量、光斑穩定性、成形區熱管理等關鍵工藝參數,對溫控系統提出嚴格要求。
在 LPBF 設備中,高功率激光器、振鏡掃描頭及光學組件均對溫度極為敏感,任何細微溫升都會影響激光能量、光斑質量與掃描精度。為保障成形穩定性,LPBF 通常配置工業冷水機進行核心部件的溫控管理。特域(S&A)冷水機憑借 ±0.1°C 高精度控溫、雙溫雙控結構、穩定可靠的工業級水路設計,可同時對激光器與振鏡進行獨立冷卻,有效抑制能量漂移、減少熔池波動并提升長期打印的一致性。目前已廣泛應用于金屬增材制造設備,為 LPBF 的高穩定性運行提供堅實保障。
激光粉末床熔融技術已在多個高端制造領域成熟落地,包括:
航空發動機與火箭部件
醫療骨科植入體
高性能模具與熱流道系統
高強輕量化結構件
汽車與能源零部件
在這些場景中,穩定的溫控系統是保證成形質量與設備壽命不可或缺的一環。
激光粉末床熔融技術以其卓越的成形能力、材料性能與設計自由度,正在成為高端制造領域的重要基礎技術。隨著多激光打印、智能監控和專用材料的持續發展,LPBF 將進一步推動航空航天、醫療、模具和工業制造的結構創新與性能升級。
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