EOS-2024实现稳定、一致的零部件特性白皮书-2024.07-16正式版.doc

??书

作者

SarahBrandt,EOS金属工艺工程师

AlexanderFrey,EOS

?属?艺?程师

实现稳定、?致

的零部件特性

覆盖整个成型区域

本??书给出了以下问题的答案：

多激光器增材制造系统?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？

?录

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多激光器系统：?产效率与?致性?选?？还是两者兼得？

4激光偏转：3D打印的挑战

7依赖位置的熔化?为

12LCDS兼顾?产效率与?致性！

结论与应?前景

14

16联系?式

插图?录

3图1EOS必威体育精装版的?属系统，EOSM300-4

图2EOSM300-4的激光扫描仪排布

4

4图3使?EOSM300-4、EOSMaragingSteelMS1和50μm?艺打印测试作

业的实验环境

图4作业布局描述和断裂伸?率结果（制造状态，未经热处理）

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图5左侧是作业布局，右侧是样品显微照?的?部分

6

7图6使?EOSM300-4、EOSMaragingSteelMS1和50μm?艺打印测试作

业的实验环境

图7展?作业A和作业B

7

图8通过3D?度剖?以及曝光后的照??较与激光中?距离相同的两个场区

8

9图9析填充包的?法

图10不同填充和条纹?向的横截?图

10

图11平均横截?积结果的?较

11

图12激光中?依赖曝光策略LCDS的理论

12

图13激光器3：不同曝光策略的孔隙率?较

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多激光器系统：

?产效率与?致性?选?？还是两者兼得？

步?批量?产阶段后，所有增材制造技可以充分利?整个300x300mm2成

术都在?临全新挑战。为成功实现向批型基板?积进?零部件定位，此外，统

量?产的转变，提升系统的?产效率势?的夹具系统也使后处理?作更加简

在必?。为实现这??标，我们的新?便。与此同时，四激光器设计有助于最

代机器配备了更?的成型空间和多个激?限度地提??产率。每个激光器均可

光器。覆盖整个成型区域。因此，不论负载系

数或零部件定位如何，激光器都能发挥

EOS?属系统产品组合中的旗舰机型?最?性能。

EOSM300-4（图1）?专为批量?产

?打造。中?成型基板采?耦合设计，

图1：EOS必威体育精装版的?属系统，EOSM300-4。

追求更短的成型时间、实现激光器全?因此，我们开展了多项研究，以提?成

覆盖基板，以及平衡各激光器的曝光时型空间x-y平?上的零部件质量并确保

间以充分发挥每台激光器的性能，这些质量?致性。我们开发了?种?于

需求为?艺开发带来了全新挑战。?论DMLS?技术的新曝光策略LCDS，下?

零部件在成型基板上的位置如何，或者将对其进?详细介绍。

使?哪?台激光器，确保零部件质量稳

定可靠都是其中?个最重要的??。

3

激光偏转：3D打印的挑战

图2展?了EOSM300-4的光学排

L3L2列。它可以划分为四个象限，每个象限

的中?均与四个扫描器正交投射到各?

L4L1象限的激光束重合。为实现成型区域的

全?覆盖，扫描仪的潜在扫描范围超出

了成型基板的实际??。

扫描仪覆盖范围：450mm

这种设置带来了?作区域更?的挑战，

图2：EOSM300-4的激光扫描仪排布。

因此激光的偏转?度更?，也就是说，

激光器L1的潜在范围以虚线表?。

?射?更为平缓。

EOSMaragingSteelMS150μmwithFlowOptimization

Material

Process

EOSM300-4

System

图3：使?EOSM300-4、EOSMaragingSteelMS1和50μm?艺打印测试作业的实验环境。

为了检验偏转?对机械特性的影响，我为避免?溅物污染尚未曝光的区域，我

们设计了?种作业布局，其中垂直拉伸们启动了“流动优化”功能。因此，曝

试棒围绕激光中?以同?圆?式排列。光图案的条纹是沿着与流动?向相反的

随着每个圆的周?逐步增加，偏转?也?向处理的，从?避免了污染。激光器

随之增?。1和3分别对这项作业（图4）进?了

重复。

4

为确定偏转的影响?进?的测试作业表如图4所?，断裂伸?率受偏转程度的

明，随着与激光中?距离的增加，激光影响尤为明显。尽管样品数量随着与激

器1样品的机械特性基本保持稳定。然光中?距离的增加?减少，从?降低了

?，激光器3的拉伸试棒显?其抗拉强统计确定性，但我们仍能看出?个明显

度和屈服强度有轻