A impressão 3D em metal utilizando lasers passou por avanços significativos, empregando lasers de CO2, lasers de YAG e lasers de fibra. Os lasers de CO2, com seu longo comprimento de onda e baixa taxa de absorção de metal, exigiam alta potência, na ordem de quilowatts, nas primeiras impressões em metal. Os lasers de YAG, operando em um comprimento de onda de 1,06 μm, superaram os lasers de CO2 em potência efetiva devido à sua alta eficiência de acoplamento e excelentes capacidades de processamento. Com a ampla adoção de lasers de fibra de baixo custo, eles se tornaram a principal fonte de calor na impressão 3D em metal, oferecendo vantagens como integração perfeita, maior eficiência de conversão eletro-óptica e estabilidade aprimorada.
O processo de impressão 3D em metal utiliza efeitos térmicos induzidos por laser para fundir e moldar sequencialmente camadas de pó metálico, culminando na peça final. Esse processo geralmente envolve a impressão de inúmeras camadas, resultando em tempos de impressão prolongados e exigindo estabilidade precisa da potência do laser. A qualidade do feixe de laser e o tamanho do ponto são fatores cruciais que afetam a precisão da impressão.
Com avanços notáveis em níveis de potência e confiabilidade, os lasers de fibra agora atendem aos requisitos de diversas aplicações de impressão 3D em metal. Por exemplo, a fusão seletiva a laser (SLM) normalmente exige lasers de fibra com potência média variando de 200 W a 1000 W. Os lasers de fibra contínuos abrangem uma ampla faixa de potência, de 200 W a 40000 W, oferecendo uma vasta gama de opções como fontes de luz para impressão 3D em metal.
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Durante o funcionamento prolongado de impressoras 3D a laser de fibra, os geradores de laser de fibra geram altas temperaturas que podem afetar seu desempenho. Portanto, os resfriadores a laser utilizam água para resfriar e controlar as temperaturas.
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