本周，美國勞倫斯利物莫國家實驗室（LLNL）的研究人員宣布開發(fā)出一種新的金屬3D打印技術，可以比以往明顯更快地打印對象。

該技術被稱為基于二極管的增材制造或DiAM，最初是為了讓激光束變得平穩(wěn)且形成圖案而開發(fā)的。它使用高功率的激光二極管陣列和一個專門的激光調制器來一次性瞬間打印一整個金屬粉末層。這意味著該技術可能會以比現(xiàn)有工藝明顯更快的速度來3D打印大型金屬物體，并且能提供更多的設計靈活性。

“通常需要10年才能完成的項目可能會在幾個星期內(nèi)完成。通過縮短打印時間和升級能力，我們的新技術可能會徹底改變金屬增材制造，”研究人員解釋說。

該技術的關鍵在于一個名為OALV的定制激光調制器。OALV可以像液晶投影機一樣工作，根據(jù)預編程的圖像來讓激光圖案化。然而，與傳統(tǒng)的液晶投影機不同的是，OALV是非像素化的，可以處理大功率的激光器。

在DiAM 3D打印中，光源是四個二極管激光陣列和一個脈沖激光，光會通過OALV，OALV負責產(chǎn)生部件的一個二維切片圖像。圖像會在一個分兩個階段的液晶調制過程中被傳送到激光器。在第一階段，來自一個CAD模型的圖像被印在一個低功率的、帶有一個常規(guī)像素化液晶投影機的藍色LED光源上；在第二階段，藍色圖像激活OALV的光電導層，從而在藍光呈現(xiàn)的地方產(chǎn)生導電片。這些導電片將電壓傳遞到液晶層，使得低功率的藍色圖像能夠調制高功率的激光束。隨后光束被導到材料上，從而立即一次性3D打印出一整層。

除了更快的速度和能打印更大的零件外，OALV的圖像比當今市場上的金屬3D打印機的圖像更清晰。由于能對投影圖像中的漸變進行微調，用戶也可以更好地控制殘余應力。此外，激光二極管并不貴，這使得整個系統(tǒng)更具成本效益。