3D 打印机和激光光源开发商3DM Digital Manufacturing推出了一项新技术，使采用者能够调整他们的选择性激光烧结 (SLS) 3D 打印激光器以处理特定材料或应用。

　　与 CO2 或光纤光束相比，据说 3DM 的可定制激光器可以在缩短交货时间的情况下生产出分辨率更高、机械性能更高的部件。该公司在研发环境中对其技术进行了全面优化，现在正准备通过推出自己的专有机器将其推向市场。一旦发布，它们有望促进以定制为关键的各种 3D 打印用例。

　　“我们的独特之处在于我们制造了自己的激光器，”3DM Digital manufacturing 首席执行官 Ido Eylon 解释说。“我们不使用 CO2 或光纤激光器或类似的东西，我们实际上生产自己的激光器，使用户能够瞄准最适合其塑料材料的特定波长。这就是我们技术核心的不同之处。”

　　3DM Digital Manufacturing 的激光打印头（已拆解）。图片来自 3DM 数字制造。

3DM 的 SLS 激光创新

　　虽然 3DM 名义上于 2016 年在以色列成立，但其技术的根源可以追溯到其大股东 Daniel Majer 博士。这位 3DM 创始人毕业于魏茨曼科学研究所，从事电光部件研发工作 30 年，同时还从事激光开发，并在 3D 打印方面投入了近十年时间。

　　基于 Majer 的研究，3DM 现已开发出一款可上市的激光器，能够以比现有打印技术快十倍的速度熔化聚合物粉末。更重要的是，据说该技术能够将热塑性塑料转化为分辨率比目前领先的打印机更好的部件，从而为工业 3D 打印开辟新市场。

　　特别是，3DM 认为 3D 打印可以在 2019 年价值 5700 亿美元的全球聚合物制造市场中占据更大份额。虽然“技术创新不足”限制了工业 3D 打印“仅占该市场的百分之几”，但该公司表示其技术的低成本和高可扩展性有可能改变这一现状。

　　尽管 3DM 最初是作为Terralab Ventures的一家孵化器公司起家的，该公司仍拥有其约 23% 的股份，但后来它已经分拆出来并在特拉维夫证券交易所上市。这笔交易见证了该公司的 IPO 到 2021 年 6 月结束，净赚约 1300 万美元，用于推出其首批商业产品。

　　显示 3DM Digital Manufacturing 激光打印头内部结构的特写镜头。照片来自 3DM 数字制造。

3DM 的技术如何运作？

　　那么，3DM 专有的激光器与市场上的其他激光器究竟有何不同？好吧，光源本身基本上是由一组比一粒米还小的微型量子级联激光器 (QCL) 形成的。它们中的每一个都会发出几瓦的能量，其波长可以定制以适应给定的材料和部分层的排列方式。

　　与固定在特定波长的传统 CO2 激光器相反，3DM 表示其技术允许更有效（并且可能更快）的激光吸收。该公司还指出，其激光器生产的零件具有非常高的表面光洁度，以及其预期的波长灵活性如何使其与更广泛的材料池兼容。

　　从本质上讲，3DM 通过将激光器固定在由冷却机构、驱动器和透镜组成的组件上以形成激光模块，从而将其激光器变成了可销售的产品。然后可以将其中的一些组合成一个光束单元，能够在 3D 打印过程中在给定粉末上创建第一个多波长点，并能够写入零件几何形状。反过来，组合四个光束单元来创建一个 3DM 打印头。

　　在产品的第一次迭代中，该公司组合了四个光束头，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，该技术甚至产生了机械性能优于其他领先 SLS 打印机的部件。

　　在其他方面，与更便宜的光纤激光器相比，3DM 的技术能够达到更高的波长，而无需添加剂来确保激光相互作用。事实上，该公司的激光器可以发射中红外光谱中的任何波长，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。

　　3DM Digital Manufacturing 的原型 3D 打印机。照片来自 3DM 数字制造。

3DM即将上市

　　3DM 已经将其激光打印头集成到四头原型研发系统中，据说其第一代机器即将“产品化”。尽管这些机器的确切规格尚未公开，但据了解，它们将打印头安装在构建室的顶部，其布局可提高冷却效率。

　　随着 3DM 不断迭代其技术，它旨在确定其潜在的可持续性和易于后处理的优势。在应用方面，该公司已经验证了其使用鞋垫等柔性材料生产零件的能力，但它继续看到其激光器的广泛使用案例，特别是在需要大规模定制和特种材料的领域。

　　随着测试版机器将于 2023 年年中发货，并计划在 2023 年底全面推出，该公司将继续与技术和应用合作伙伴合作，以扩大其能力和产品。