現(xiàn)如今，我們可以明顯看到增材制造或3D打印技術(shù)正逐步“統(tǒng)治世界”。盡管可以3D打印槍支、機(jī)器人、玩具和汽車等，但是3D打印技術(shù)究竟是補(bǔ)充還是在威脅傳統(tǒng)的激光材料加工？顯然這個(gè)問(wèn)題很難回答，接下來(lái)讓我們先看看3D打印技術(shù)的背景材料和未來(lái)發(fā)展中需要注意哪些問(wèn)題。
目前，增材制造技術(shù)已經(jīng)有很多種類型，并在逐步進(jìn)化演進(jìn)。我們所熟知的噴嘴噴出塑料成型技術(shù)既不使用激光器也對(duì)激光加工不會(huì)造成威脅。所以我們需要考慮的是激光燒結(jié)技術(shù)及激光金屬沉積技術(shù)。激光燒結(jié)技術(shù)通過(guò)高能激光熔化金屬、塑料、陶瓷甚至玻璃材料，一層一層構(gòu)建物體。激光金屬沉積和激光燒結(jié)技術(shù)類似，但是激光金屬沉積不僅可用于構(gòu)建金屬物件同時(shí)也能在金屬物體表面工作，覆蓋金屬或修復(fù)金屬零件。除此之外還有一些增材制造技術(shù)會(huì)使用到激光器，例如光固化，可通過(guò)紫外激光二極管加工和硬化聚合物材料。另外一種高分子材料3D打印技術(shù)，通過(guò)紫外燈及DLP芯片曝光，不需要激光器。
目前從事激光燒結(jié)增材制造設(shè)備生產(chǎn)的廠商主要有：3D Systems、Concept Laser、e-Manufacturing Solutions (EOS)、Materialise、 Matsuura、 Realizer、Renshaw、RPM Innovations、SLM Solutions、Stratasys、Sodick和Trumpf。未來(lái)將會(huì)有更多企業(yè)進(jìn)入該領(lǐng)域。
激光增材制造設(shè)備的增長(zhǎng)也帶動(dòng)了激光光源收益的提升。2015年來(lái)自激光燒結(jié)打印機(jī)的激光器收入預(yù)計(jì)為33.3百萬(wàn)美元，2016年預(yù)計(jì)將達(dá)到49.9百萬(wàn)美元，相對(duì)2015年增長(zhǎng)50%。值得注意的是，這種收益增長(zhǎng)單單指的是激光器，還沒(méi)有包括3D打印機(jī)本身。2015年金屬3D打印機(jī)銷售額增長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他打印機(jī)產(chǎn)品。
如果你對(duì)激光燒結(jié)應(yīng)用領(lǐng)域深入研究就會(huì)發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)主要適用于小批量復(fù)雜物件加工，例如航空航天原型設(shè)計(jì)和醫(yī)療領(lǐng)域。這些應(yīng)用領(lǐng)域很少使用傳統(tǒng)激光減材加工方式，除了醫(yī)療領(lǐng)域。
接下來(lái)我們回到最初提出的，增材制造是補(bǔ)充還是威脅傳統(tǒng)激光加工制造的問(wèn)題。到目前為止，增材制造還未造成很大威脅，但是也不難成為現(xiàn)實(shí)。為什么要用激光焊接而不直接構(gòu)建整個(gè)部件？為什么要切割金屬而不是在一開(kāi)始就直接制造正確尺寸的部件？當(dāng)然在現(xiàn)實(shí)生活中并不是什么都是完美的。增材制造可以減少材料浪費(fèi)，但是其加工過(guò)程相對(duì)較慢。傳統(tǒng)激光加工制造也不是那么容易被取代的。
好消息是現(xiàn)在并不用二選一，SLM Solutions和Sodick公司最新解決方案讓我們看到了未來(lái)制造業(yè)的樣子。這兩家公司產(chǎn)品激光器即可完成增材制造也能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)激光加工制造。這類高端設(shè)備包含4個(gè)激光器，可同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)。
的確，增材制造正引起全球制造業(yè)劇變，這種新型技術(shù)也展示了激光器的多用途性。不管未來(lái)制造業(yè)將發(fā)生什么樣的變化，很明顯激光器都會(huì)是其中一部分。
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