以色列光源开发商推出自有激光器，可实现更高质的3D打印

近日，3D打印机和激光光源开发商3DM Digital Manufacturing宣布推出一项新技术，通过调整他们的选择性激光烧结（SLS）3D打印激光器，就可以与特定的材料或应用程序一起工作。

与二氧化碳或光纤光束相比，3DM的可定制激光器据称可以在更短的交货时间内产生更高分辨率的部件，并增强机械性能。该公司已经在研发环境中充分优化了其技术，现在正准备通过推出自己的专有设备将其推向市场。一旦发布，这些产品有望促进各种3D打印应用案例，其中个性化定制是关键。

3DM Digital Manufacturing的核心技术是该公司专门为3D打印开发的半导体激光器。这使得该公司能够有效地将多达六个激光器组合成一个光束，以提高光束功率和打印速度。

（图片来源：3DM Digital Manufacturing）

“我们的独特之处在于我们制造自己的激光器，”3DM数字制造公司首席执行官Ido Eylon解释称，“我们不使用二氧化碳激光器或光纤激光器等类似的东西，我们真正生产自己的激光器，允许用户能够利用上与塑料材料最匹配的特定波长。”

虽然3DM名义上于2016年在以色列成立，但其技术的根源还要追溯到其大股东Daniel Majer博士的背景上。作为以色列魏茨曼科学研究所（Weizmann Institute of Science）的毕业生，这位3DM创始人在光电部件研发方面花了30年的时间，同时也从事激光开发，并花了近10年的时间来研究3D打印。

在Majer研究的基础上，3DM现在已经开发出一种即将投放上市的激光器，它能够使聚合物粉末的熔化速度比现有打印技术快10倍。更重要的是，该技术能够将热塑性塑料增材制造的分辨率提升至远高于当前领先打印机的部件，从而为工业3D打印开辟新的市场。

3DM认为，3D打印可以在全球聚合物材料制造市场中占据更大的份额。而当下，尽管技术创新不足使得工业3D打印“只占据这个市场的百分之几”，但该公司表示，其技术的低成本和高可扩展性有潜力改变这一现状。

3DM最初是Terralab Ventures的孵化器公司，Terralab Ventures目前仍持有3DM的23％股份。3DM后来也已经分拆出来，并在以色列证券交易所上市。该公司于2021年6月完成IPO上市，并将1300万美元资金用于推出其第一批商业产品。

3DM的专利激光器究竟与市场上的其他激光器有什么不同呢？

光源本身基本上是由一组比米粒还小的微型量子级联激光器（QCL）形成的。每一个光源都能发射几瓦的能量，其波长可以实现定制，以适应给定的材料和零件层的排列方式。

与传统的固定波长的CO₂激光器不同，3DM公司表示，他们的技术可以更有效（可能更快）地吸收激光。该公司还指出，其激光生产的零件具有非常高的表面光洁度；其预期波长的灵活性，也使其与更广泛的材料兼容。

从本质上来看，3DM其实是将其激光器固定在由冷却机构、驱动器和透镜组成的组件上，形成激光模块，从而将其变成了一种可销售的产品。其中一些可以组合成一个光束单元，能够在3D打印期间在给定粉末上创建第一个多波长点，并能够写入部分几何图形。依次将四个波束单元组合在一起，以创建一个3DM打印头。

在产品的第一次迭代中，该公司将四个激光打印头组合在一起，使用拼接算法确保区域之间没有间隙。也就是说，该公司表示其方法是可扩展的，引入更多光束可能会提高3D打印速度。在第三方测试中，该技术甚至生产出了机械性能优于其他领先SLS打印机的部件。

此外，与更便宜的光纤激光器相比，3DM的技术还能够实现更长的波长，而不需要增材制造来确保激光相互作用。据悉，该公司的激光器可以在中红外光谱中的任何波长发射，使其能够匹配任何热塑性塑料的吸收特性，并允许采用者为给定的用例选择最经济的原料。