本周，美國(guó)勞倫斯利物莫國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）的研究人員宣布開(kāi)發(fā)出一種新的金屬3D打印技術(shù)，可以比以往明顯更快地打印對(duì)象。

該技術(shù)被稱為基于二極管的增材制造或DiAM，最初是為了讓激光束變得平穩(wěn)且形成圖案而開(kāi)發(fā)的。它使用高功率的激光二極管陣列和一個(gè)專門的激光調(diào)制器來(lái)一次性瞬間打印一整個(gè)金屬粉末層。這意味著該技術(shù)可能會(huì)以比現(xiàn)有工藝明顯更快的速度來(lái)3D打印大型金屬物體，并且能提供更多的設(shè)計(jì)靈活性。

“通常需要10年才能完成的項(xiàng)目可能會(huì)在幾個(gè)星期內(nèi)完成。通過(guò)縮短打印時(shí)間和升級(jí)能力，我們的新技術(shù)可能會(huì)徹底改變金屬增材制造，”研究人員解釋說(shuō)。

該技術(shù)的關(guān)鍵在于一個(gè)名為OALV的定制激光調(diào)制器。OALV可以像液晶投影機(jī)一樣工作，根據(jù)預(yù)編程的圖像來(lái)讓激光圖案化。然而，與傳統(tǒng)的液晶投影機(jī)不同的是，OALV是非像素化的，可以處理大功率的激光器。

在DiAM 3D打印中，光源是四個(gè)二極管激光陣列和一個(gè)脈沖激光，光會(huì)通過(guò)OALV，OALV負(fù)責(zé)產(chǎn)生部件的一個(gè)二維切片圖像。圖像會(huì)在一個(gè)分兩個(gè)階段的液晶調(diào)制過(guò)程中被傳送到激光器。在第一階段，來(lái)自一個(gè)CAD模型的圖像被印在一個(gè)低功率的、帶有一個(gè)常規(guī)像素化液晶投影機(jī)的藍(lán)色LED光源上；在第二階段，藍(lán)色圖像激活OALV的光電導(dǎo)層，從而在藍(lán)光呈現(xiàn)的地方產(chǎn)生導(dǎo)電片。這些導(dǎo)電片將電壓傳遞到液晶層，使得低功率的藍(lán)色圖像能夠調(diào)制高功率的激光束。隨后光束被導(dǎo)到材料上，從而立即一次性3D打印出一整層。

除了更快的速度和能打印更大的零件外，OALV的圖像比當(dāng)今市場(chǎng)上的金屬3D打印機(jī)的圖像更清晰。由于能對(duì)投影圖像中的漸變進(jìn)行微調(diào)，用戶也可以更好地控制殘余應(yīng)力。此外，激光二極管并不貴，這使得整個(gè)系統(tǒng)更具成本效益。