3D打印速度提高3倍：nLight推出新型光束整形激光器AFX-2000

2024年11月12日，南極熊獲悉，高功率半導體和光纖激光器供應商nLIGHT宣布將在Formnext 2024展會上推出新型Corona AFX-2000激光器。這款2000瓦的光束整形激光器專為增強激光粉末床融合（L-PBF） 3D打印工藝而設計，旨在顯著提升金屬增材制造的生產效率與零件質量。

△環(huán)形激光光束輪廓的效果圖

nLight首席技術官Rob Martinsen表示：“AFX-2000獨特的光束輪廓將L-PBF打印速度提升到令人振奮的新高度，同時仍能保持精確的控制和卓越的材料質量。它是金屬3D打印領域中最具通用性和最高效的激光器，具備廣泛的應用潛力�！�

提升生產率并降低成本

傳統(tǒng)3D打印激光器通常采用高斯分布，這對工業(yè)級3D打印提出了挑戰(zhàn)。德國弗勞恩霍夫增材制造技術研究所激光粉末床熔融部門負責人Philipp Kohlwes表示：“高功率激光的能量集中通常導致能量分布不均。如果激光中心的能量過高，可能會導致熔池不均勻，從而產生飛濺和質量缺陷�！�

金屬3D打印中的激光束整形技術通過在燒結金屬粉末之前調整激光束的形狀來解決這一問題。這些調整后的光束輪廓可以使熔池中的能量分布更均勻，從而提高3D打印過程的穩(wěn)定性。Kohlwes強調，這種技術可以將過程穩(wěn)定性提升40%。

nLight表示，AFX-2000采用創(chuàng)新的動態(tài)光束整形技術，能夠提供高達傳統(tǒng)激光器兩倍的功率，同時保持生產過程的穩(wěn)定性。高功率不僅提升了打印速度，還有效降低了高質量零件的生產成本，從而大幅提高了整體生產率。

新系統(tǒng)已經成功通過一位未透露姓名的客戶的商業(yè)驗證。這位客戶活躍于 航空航天、國防和汽車 等高要求行業(yè)。根據(jù)反饋，通過使用AFX-2000打印鋁制部件的速度，比市場上領先的大幅面3D打印機快3倍，顯著提高了增材制造的效率。

△在弗勞恩霍夫增材制造技術研究所測量的nLight AFX-1000激光器展示不同光束輪廓

新型AFX-2000光束整形激光器    

Martinsen解釋道：“AFX-2000激光器采用的動態(tài)光束整形技術可以在不同的環(huán)形光束輪廓之間切換，從而實現(xiàn)生產力優(yōu)化。這些環(huán)形輪廓專門針對精細尺度特征和輪廓曝光進行了優(yōu)化，能夠在保持高構建速度的同時確保零件的可重復性和高質量。

AFX-2000目前正在生產中，并將在nLight的模組平臺上提供。這款集成式多激光系統(tǒng)旨在優(yōu)化高生產率的LPBF 3D打印過程。另外，設備簡化了多激光3D打印機的集成、控制和維護工作，同時最大化了機器的利用率和零件生產的可重復性。

nLight對AFX-2000在鋁和銅等高反射合金材料上的應用充滿信心。這些材料通常因反射性強而難以進行高效的激光加工，而新系統(tǒng)提供了穩(wěn)定且高亮度的激光，能夠有效克服這一挑戰(zhàn)。Martinsen補充道：“AFX-2000將幫助我們的客戶顯著降低大批量制造零件的成本。”

展會期間，nLight還將舉辦為期數(shù)天的系列研討會，名為“光束整形技術”。研討會將展示來自工業(yè)3D打印機制造商的見解，包括3D Systems、Aconity3D、AMCM、DMG Mori USA、EOS和Nikon SLM Solutions。該系列研討會將重點介紹nLight的Corona AFX光束整形技術所解鎖的新應用。