EOS：2024实现稳定、一致的零部件特性白皮书

本⽩⽪书给出了以下问题的答案：多激光器增材制造系统⾯临的挑战是什么？激光偏转的影响是什么？LCDS 等新曝光策略如何解决这些挑战？⽩⽪书作者Sarah Brandt, EOS 金属工艺工程师 Alexander Frey, EOS ⾦属⼯艺⼯程师 实现稳定、⼀致的零部件特性覆盖整个成型区域⽬录多激光器系统：⽣产效率与⼀致性⼆选⼀？还是两者兼得？激光偏转：3D 打印的挑战依赖位置的熔化⾏为LCDS 兼顾⽣产效率与⼀致性！结论与应⽤前景联系⽅式347121416插图⽬录图 1EOS 最新的⾦属系统，EOS M 300-4图 2EOS M 300-4 的激光扫描仪排布图 3使⽤ EOS M 300-4、EOS MaragingSteel MS1 和 50 µm ⼯艺打印测试作业的实验环境图 4作业布局描述和断裂伸⻓率结果（制造状态，未经热处理）图 5左侧是作业布局，右侧是样品显微照⽚的⼀部分图 6使⽤ EOS M 300-4、EOS MaragingSteel MS1 和 50 µm ⼯艺打印测试作业的实验环境图 7展⽰作业 A 和作业 B图 8通过 3D ⾼度剖⾯以及曝光后的照⽚⽐较与激光中⼼距离相同的两个场区图 9析填充包的⽅法图 10不同填充和条纹⽅向的横截⾯图图 11平均横截⾯积结果的⽐较图 12激光中⼼依赖曝光策略 LCDS 的理论图 13激光器 3：不同曝光策略的孔隙率⽐较34456778910111213步⼊批量⽣产阶段后，所有增材制造技术都在⾯临全新挑战。为成功实现向批量⽣产的转变，提升系统的⽣产效率势在必⾏。为实现这⼀⽬标，我们的新⼀代机器配备了更⼤的成型空间和多个激光器。EOS ⾦属系统产品组合中的旗舰机型 ‒EOS M 300-4（图 1）‒ 专为批量⽣产⽽打造。中⼼成型基板采⽤耦合设计，追求更短的成型时间、实现激光器全⾯覆盖基板，以及平衡各激光器的曝光时间以充分发挥每台激光器的性能，这些需求为⼯艺开发带来了全新挑战。⽆论零部件在成型基板上的位置如何，或者使⽤哪⼀台激光器，确保零部件质量稳定可靠都是其中⼀个最重要的⽅⾯。可以充分利⽤整个 300 x 300 mm² 成型基板⾯积进⾏零部件定位，此外，统⼀的夹具系统也使后处理⼯作更加简便。与此同时，四激光器设计有助于最⼤限度地提⾼⽣产率。每个激光器均可覆盖整个成型区域。因此，不论负载系数或零部件定位如何