NXT Factory公司揭露其革命性的量子激光烧结技术

NXT Factory公司是开发颠覆性3D打印技术的先驱,他们的技术被称为量子激光烧结(QLS:Quantum Laser Sintering)。近日,NXT Factory宣布成功完成了其突破性光束传输系统的研发。这个系统可以把单束激光转换成几百万个微光束,而不造成功率衰减。他们正把这项技术应用在其第一代工业级高速3D打印系统中,以代替注塑这种传统的大批量生产塑料零件的方式。借助量子激光烧结技术,NXT Factory相信3D打印零件可以比注塑工艺质量更高、效率更快、成本更低。

大致两年前,Jakub Graczyk、Tomasz Cieszyński与3D Systems公司前总裁兼CEO合作成立了NXT Factory,公司总部位于美国加利福尼亚洲凡吐拉市。

“我们最初的想法是开发一款低成本的激光烧结3D打印机,但考虑几个月之后,我们认为大家并不需要另一款廉价激光烧结3D打印机。相反,受惠普高速3D打印设备成功的激励,我们决定转向研发生产级、高速型热塑性塑料3D打印机,创造一个新的范畴”,NXT Factory的创始人兼CEO Jakub (Kuba) Graczyk说道。

“我们反问自己:你能事一束激光铺满整个截面吗?或者简单地说:你能一次性快速地加工一个切片吗?”NXT Factory的创始人兼执行总裁Avi Reichental说道。“随后我们不知疲倦地进行了研究,并做了几十次试验。在18个月的自主研发后,现在我们得出结论:我们的技术不仅是可以实现的,而且有可能打破激光烧结工艺中能量传输的瓶颈,3D打印用于大规模批量化生产将成为可能。”

“我们已经制作出了第一台样机,它给了我们信心。它不仅仅是一次理论工程的实践,它已经被我们反复准确地验证。”NXT Factory公司创始人兼CTO Tomasz Cieszyński说道。

NXT Factory 3D打印

图1 NXT Factory的第一台3D打印机NXF1

不像传统激光烧结3D打印系统采用单束激光,NXT Factory是唯一一家能做到一次烧结整个加工区域。在数字制造领域它的确是量子级突破,所以公司把这项技术称为量子激光烧结(QLS:Quantum Laser Sintering)。

QLS技术的核心是公司所拥有的光学引擎。它能够把单束激光转换成几百万微光束,却不造成功率损失,从而使得高速度、高精度打印及零损失能量传输称为可能。一束1070nm的激光源经过光学整形后,会进入到投影机。高功率投影仪把单束光转换成多束,根据切片截面修整光束形状,使得一秒钟打印完成整个截面。

由于打印产品级热塑性塑料的良好性能,目前的激光烧结3D打印机受到了大家的认可,但是他们的加工速度非常低。实际上,对于这类3D打印系统,能量传递到材料的过程是一大瓶颈。现在有了NXT Factory的革命性光学引擎,曝光时间被缩短,每秒钟传递到材料的能量数量呈指数增长。总之,NXT Factory相信借助量子激光烧结技术,增材制造能够由实验室走向工业级大规模、高质量生产。

NXT Factory相信自身处于行业领先定位。3D打印行业中的部分优秀企业聚焦于传统注塑模具行业,希望用不受产品复杂性限制、无模加工技术来代替这项传统工艺。然而,不管他们如何努力,目前市场上还没有一款工业级3D打印机能取代注塑成型。当前所有的热塑性打印技术的瓶颈在于,它们不能足够高效地向材料传输大规模、精确的能量。激光烧结3D打印机的成型速度和产品质量对于原型手板来说很理想,但对于工业生产完全没有吸引力。熔融挤出工艺的成本接近注塑工艺,但其打印速度比激光烧结工艺更低。这些技术在过去三十年已被逐步完善,实际上目前它们正处于技术水平的顶峰。用真正的大批量、无模加工代替注塑成型是一片蓝海,但传统的激光烧结和熔融挤出3D打印工艺无法实现这一目标。对3D打印发展的问卷结果显示,惠普多射流熔融系统的快速成功预示着NXT Factory的QLS系统美好的前景,它将极大推动3D打印热塑性塑料速度、规模的发展。

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