TU Graz公司开发的3D打印机使用高性能LED光源熔化金属粉末，然后在增材制造中加工成零部件。图片来源:©TU Graz

用LED代替激光或电子束。

格拉茨理工大学生产工程研究所所长弗朗茨·哈斯领导的团队开发了一项用于3D金属打印的新技术，即利用大功率LED光源对金属粉末进行定向熔化(Selective LED based melting, SLEDM)，目前已申请专利。该技术类似于选择性激光熔炼(SLM)和电子束熔炼(EBM)，利用激光或电子束将金属粉末熔炼成一层一层的组件。然而，SLEDM解决了这些粉末床制造工艺的两个核心问题:大批量金属部件的生产和耗时的人工后处理。

减少生产时间

不同于SLM或EBM工艺，SLEDM工艺使用高功率LED光束熔化我tal粉。用于此目的的发光二极管是由西Styrian照明专业公司Preworks专门改装的，并配备了一个复杂的透镜系统，通过该系统，LED焦点的直径可以在熔化过程中轻松地在0.05到20毫米之间改变。这使得在单位时间内熔化更大的体积G，省去了细丝结构的内部结构，从而减少了复合材料的生产时间例如，燃料电池或医疗技术的Nents平均增长了20倍。

弗朗茨·哈斯(Franz Haas)是格拉茨理工大学生产工程研究所的所长，也是SLEDM 3D打印方法的幕后策划者。图片来源:©Photo Furgler

繁琐的返工是不可能的ng必要

这项技术与一个新设计的生产工厂相结合——与其他金属熔炼厂相反——从上到下添加组件。组件因此暴露，所需的粉末量减少到最低限度，并可以在印刷过程中进行必要的后处理。哈斯说:“目前的方法通常需要人工返工，比如磨平粗糙的表面和移除支撑结构，而现在这种方法已经不再需要了，可以节省更多宝贵的时间。”

应用领域及进一步计划

格拉茨医科大学的k项目CAMed已经在考虑SLEDM过程的一个演示者，该项目于2019年10月开放了第一个医疗3D打印实验室。该工艺将用于生产生物可吸收的金属植入物，如用于骨折的镁合金制成的螺钉。这些植入物在骨折部位长在一起后溶解在体内。第二次手术对人们来说往往是非常有压力的，因此不再是必要的。多亏了SLEDM技术，这种植入物的生产将有可能直接在手术室中进行，因为“LED灯对手术的危险性自然比强大的激光光源小，”哈斯说。

第二个重点是可持续移动，即生产燃料电池的双极板或电池系统的组件。哈斯说:“我们想让使用SLEDM的增材制造技术在电子交通方面具有经济可行性，并将SLEDM技术置于这一研究领域的早期阶段。”他将生产这种3D金属打印机的可销售原型——“由格拉茨理工大学制造”——在下一步的发展中:在大学环境中进一步创新。

SLEDM工艺是在FoE“Mobility & Production”中开发的，这是格拉茨理工大学五个科学研究焦点之一。

在格拉茨理工大学(Graz University of Technology)，多个研究小组正在研究增材制造工艺。生产工程研究所和材料科学，连接和成形研究所目前正在加紧建立他们自己的增材制造实验室，[email protected]