镭明激光环形激光同轴送丝金属3D打印设备成功验收
作者： 镭明激光
时间：2021-01-14
近日，镭明激光自主研制环形激光同轴送丝LiM-S0404S设备成功完成验收工作。激光同轴送丝具有节材、节能、成形不受零件复杂程度限制等优势，这一项目的成功验收标志着镭明激光在激光同轴送丝系列设备研发制造方面又有了新的突破，大大提高了打印大型零部件的能力。
（LiM-S0404S：左示意图，右实拍图）
镭明环形激光同轴送丝金属3D打印设备原理：
首先将激光扩束，再整形至环状激光光束，然后将环状激光再进行聚焦，金属丝材从环状激光中心穿过，当金属丝材到达激光的聚焦焦点附件时，便形成金属熔池，当送丝的动作连续时，再配合加工头与基板的相对运动，那么熔池就会按照一定的轨迹冷却凝固，便可打印一定形状的金属零件。
其原理图如图所示：
镭明激光的工程师在该系统设计之初就秉承安全性、稳定性第一的设计原则，在保证功能齐全的同时，实现系统简约美观，维护和操作方便，符合人体工程学，用户界面友好的法则，该系统主要包括了激光熔覆系统、运动系统、控制系统和气氛保护系统这四个最为主要的组成部分。
———激光熔覆系统———
包括光纤激光器、熔覆头、送丝机以及水冷机，能是为设备提供高能量激光束以将金属丝材熔化成型。设备采用IPG YLS4000-S2T双路输出光纤激光器， CoaxPrinter环形激光熔丝头，保证了高品质的光学特性。配合自主研发的送丝机构，送丝轴以伺服轴的形式集成于控制系统中，保证了送丝的精准、稳定。
———运动系统———
主体为三轴机床，选用精密级丝杠、导轨保证设备全行程重复定位精度可达0.015mm，尤其适合中小型零部件的制造及修复及任务。
———控制系统———
核心为BECKHOFF基于PC的控制技术，仅利用一台工控机及TwinCAT控制软件即可实现将CNC及设备所需的全部自动化控制集成在同一个系统中，避免了传统设备运动控制与逻辑控制割裂开的弊端，仅需一个工位即可实现对设备的完全控制，达到真正意义上的系统集成。同时设备搭载了镭明自主研发的上位机控制软件LiMPCS-SW，在简化加工操作流程的同时可实现操作界面的深度定制，从而满足客户的多样化需求。
———气体保护系统———
主要负责加工过程中整个成形舱的气氛保护，确保整个成形区域的低氧、干燥、洁净氛围，并采用一体化高强度气密舱，配合置换式氩气净化系统，从空气氛围至氧含量低于50ppm的近纯氩氛围仅需2.5h。
打印试验件一：
设备稳定性高，工艺复现性好，测试件表面平整，熔道光洁度高。
打印试验件二：
环形薄壁件：直径80mm、高255mm的圆环样件，由600多层堆积而成，表面粗糙度仅为15微米。
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