A tecnologia do laser azul se torna a chave para o avanço! O desafio dos materiais altamente refletivos na impressão 3D foi superado, acelerando a chegada do mercado consumidor.

Como um componente central da fabricação aditiva, os lasers de impressão 3D têm sido aplicados a uma ampla gama de materiais, incluindo pó metálico, pó de náilon e pó cerâmico, e têm sido amplamente utilizados em campos industriais importantes, como médico, aeroespacial, automotivo e design de joias. Com a iteração contínua da tecnologia laser semicondutora, as necessidades personalizadas de estúdios individuais para tecnologia de impressão 3D estão gradualmente sendo atendidas, e os avanços na impressão de materiais altamente refletivos tornaram-se uma oportunidade importante para impulsionar a indústria em direção ao mercado consumidor.

Lasers infravermelhos encontram gargalos: a impressão de materiais altamente refletivos apresenta desafios

Entre os muitos materiais utilizados na impressão 3D, os pós metálicos são altamente favorecidos em aplicações industriais devido à sua excelente condutividade térmica e elétrica. No entanto, processá-los usando lasers infravermelhos convencionais apresenta inúmeras dificuldades. Dados da indústria mostram que os pós metálicos têm uma refletividade de até 90% para lasers infravermelhos de 1.064 nm. Isso torna difícil para o material absorver energia suficiente para completar a sinterização e modelagem, necessitando do uso de lasers infravermelhos com potência superior a quilowatts para garantir a qualidade da impressão.

A alta potência não só leva a um alto consumo de energia, mas também resulta em equipamentos volumosos e custos elevados, limitando severamente a adoção generalizada da impressão 3D a laser infravermelho no mercado consumidor. Superar o gargalo na impressão de materiais altamente refletivos tornou-se uma demanda central para atualizações tecnológicas na indústria.

Avanço do laser azul: baixo consumo de energia e alta absorção abre um novo caminho

Para superar as limitações dos lasers infravermelhos, a indústria mudou seu foco de pesquisa para lasers de comprimento de onda curto com maiores taxas de absorção de metal, entre os quais se destacam os lasers azuis de 450nm. A pesquisa mostra que os pós metálicos podem absorver mais de 40% da luz azul de 450 nm, com alguns metais altamente reflexivos, como o cobre puro, atingindo até 65%, o equivalente a 13 vezes o dos lasers infravermelhos. Esta característica torna possível a impressão 3D de baixo consumo de energia.

Os dados de testes de laboratório confirmam as vantagens dos lasers azuis: usando um pó de aço inoxidável sinterizado com impressão 3D a laser azul de 40 W, o ponto do laser pode ser controlado em 0,5 mm. Ao converter a luz laser contínua em saída pulsada por meio de um sinal PWM e, em seguida, empilhar camadas após o ajuste direcional por um galvanômetro, os objetos 3D podem ser formados com precisão. Em comparação com os lasers infravermelhos tradicionais, os lasers azuis têm apenas um quinto do tamanho, tornando-os mais fáceis de integrar em pequenas impressoras 3D de sinterização, tornando-os uma escolha ideal para impressão 3D de sinterização de nível consumidor.

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