工作原理
激光3D打印的工作原理基于激光聚合技術(shù)，即通過激光束照射光敏材料，引發(fā)材料分子的聚合反應(yīng)，從而實現(xiàn)材料的固化。這一過程分為多個層級進行，每一層都根據(jù)三維模型數(shù)據(jù)進行掃描固化，層層參加，終形成完整的三維實體。相較于傳統(tǒng)的減材制造和等材制造技術(shù)，激光3D打印的增材制造方式地提高了材料利用率，降低了制造成本，同時賦予了產(chǎn)品設(shè)計更大的自由度。
根據(jù)Allied Market Research近發(fā)布的研究報告，2021 年全球工業(yè) 3D 打印市場價值為 150 億美元，到2031年，這一數(shù)值預計將達到1077億美元，復合年增長率(CAGR)為21.9%。這主要是由于兩個原因：對定制產(chǎn)品的需求以獲得競爭優(yōu)勢以及 3D打印材料的快速采用。該報告對幾個關(guān)鍵方面進行了詳細研究，如區(qū)域格局、趨勢、行業(yè)細分、價值鏈和競爭格局。
航空航天：輕量化與的追求?
在航空航天領(lǐng)域，對零部件的性能要求可謂是嚴苛。激光 3D 打印設(shè)備就像是一位技藝的 “太空工匠”，為這個領(lǐng)域帶來了革命性的變化 。?
以制造航空發(fā)動機的渦輪葉片為例，這是一個挑戰(zhàn)性的任務(wù)。傳統(tǒng)制造工藝在面對復雜的內(nèi)部冷卻結(jié)構(gòu)時，往往力不從心。而激光 3D 打印設(shè)備卻能輕松應(yīng)對，它可以地控制金屬粉末的燒結(jié)過程，制造出具有復雜內(nèi)部冷卻通道的渦輪葉片 。這些冷卻通道的設(shè)計，能夠有效地提高葉片的耐高溫性能，使發(fā)動機在更高的溫度下穩(wěn)定運行，從而大幅提升發(fā)動機的效率和推力 。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，采用 3D 打印渦輪葉片的發(fā)動機，燃油效率可提高 15% - 20%，推力提升 10% - 15% 。?
在航天器的制造中，激光 3D 打印設(shè)備也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。例如，制造衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)件時，通過拓撲優(yōu)化設(shè)計和 3D 打印技術(shù)，可以在結(jié)構(gòu)強度的前提下，大限度地減輕部件的重量 。這對于提高衛(wèi)星的發(fā)射效率、降低發(fā)射成本以及延長衛(wèi)星的使用壽命都具有重要意義 。美國國家航空航天局（NASA）就曾使用 3D 打印技術(shù)制造了火箭發(fā)動機的部件，這些部件不僅重量減輕了 40% - 50%，而且生產(chǎn)周期縮短了 60% - 70% 。
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