Фраунгофер ILT. запустили нову концепцію попереднього нагрівання лазерного порошку LPBF (Laser Powder Bed Fusion) з використанням VCSEL (вертикального поверхневого випромінювуючого лазера), матеріалів для виробництва дожів та розширеного програмного забезпечення для точних розрахунків вартості та часу будівництва для процесів LPBF.
Інститут Фраунгофера в Німеччині має світову репутацію, зосереджуючись на оптиці та технологіях лазерного виробництва. Від розробки нових джерел лазерного променя і компонентів до промислової лазерної обробки, інститут нещодавно запропонував інноваційні рішення.
До 2,5 кВт, попередня нагрівання робочої площини, незалежно від загальної висоти
Розробляється пряме нагрівання технологічного шару, що є ідеальною заміною для сьогоднішньої концепції попереднього нагрівання. Нова концепція розробляється в рамках цифрової фотоніки виробництва DPP в дослідницькому парку. Найважливішим аспектом цієї технології попереднього нагрівання шару прямого процесу є інтеграція вертикального поверхневого випромінювного лазера (VCSEL) в лабораторне налаштування PBF. У новому процесі нагрівання використовується набір з шести вертикальних порожнинних поверхонь, що випромінює лазерні бруски (VCSEL), кожен 400W , встановлений в технологічному приміщенні. Випромінюючи інфрачервоне випромінювання 808nm, масив може нагрівати пристрій до сотень градусів Цельсія зверху в процесі будівництва. Смугами можна керувати індивідуально, що робить можливим послідовність різних режимів, і за допомогою інфрачервоних камер для контролю процесу нагрівання.
Для того, щоб протестувати технологію нагрівання VCSEL, інженер проекту виготовив частину. Згідно з повідомленням, деформація частини була значно зменшена і частина нагрівається до 500°C. Використання нагріву VCSEL зменшило тепловий градієнт і розширило внутрішній стрес, щоб дати можливість виробляти більш високі компоненти, мінімізуючи при цьому ризик деформації або розтріскування.
Новий метод також надає можливості для виготовлення спеціальних складних в процесі обробки матеріалів. Інженери проекту розраховують найближчим часом почати використовувати сполуки з титанового алюмінію для випробувань. Для цього матеріалу метод VCSEL використовується для нагрівання компонента приблизно до 900 °C. Титанові алюмінії зазвичай використовуються в компонентах турбомашин, таких як гаряча газова частина турбокомпресу. Крім турбомашин, процес також відкрив нові потенційні застосування в інших промислових галузях, де необхідно зменшити термічно індукований стрес в процесі АМ.