重新定义增材制造 ：
来自亚历克斯·金斯伯里（Alex Kingsbury）和nLight公司“Beam Shaping ”革命的见解

2024 年 11 月 26 日 | 阅读时间：5 分钟

 

在本期《添加剂零食播客》中，Alex Kingsbury 与主持人 Fabian Alefeld 分享了她在添加剂零食领域的独特经历和深厚的专业知识。增材制造 （是）。

 

Alex Kingsbury 的背景和行业经验

Alex 目前负责 nLight 的 AM 业务，他对3D 打印 景观。她的职业生涯始于化学工程基础，之后她进入采矿和石油行业担任工艺工程师。在那里，Alex 专攻成本工程——这项技能后来被证明对于评估 AM 等创新制造方法的财务可行性非常有价值。

Alex 真正进入 AM 领域是在澳大利亚国家科学机构——澳大利亚联邦科学与工业研究组织 (CSIRO)工作期间。CSIRO 以不断突破工业研究的界限而闻名，而 Alex 的任务是将新的科学发展转化为具有商业可行性的解决方案。

她的大部分工作重点是利用澳大利亚丰富的自然资源来制造金属粉末，这最终使她进入了日益发展的金属增材制造领域。使用各种金属粉末并测试它们在粉末冶金中的潜力，让 Alex 对增材制造的材料方面有了第一手的了解。2011 年，她加入了一个利用金属增材技术的项目，其中包括一台 Arcam EBM 机器，这是她第一次亲身体验金属打印机。

在 CSIRO 成功完成多个项目后，Alex 成为RMIT 大学的行业研究员，平衡学术界和产业界之间的桥梁角色。她对创新的追求以及在研究和实际应用方面的专业知识使她成为美国激光制造商nLight领导职位的理想人选。她决定加入 nLight 有两个原因：有机会与才华横溢的团队合作，并有机会将突破性的激光技术带入 AM 领域。

凭借十余年的从业经验，亚历克斯一直致力于推动增材制造（AM）技术的发展，并强调持续学习和协作对于释放增材制造的潜力至关重要。如今，作为nLight公司的核心成员，她正通过激光技术创新来塑造增材制造的未来，例如 beam shaping，这些创新有望重新定义全球各行业的生产能力。

 

nLight的作用及Beam Shaping 在增材制造（AM）中的潜力

在 nLight 任职期间，Alex 致力于开发专门针对 AM 需求的激光技术。nLight 凭借其垂直整合的结构为行业带来了独特的方法，生产从半导体芯片到完整激光子系统的所有产品。这种设置使团队能够快速创新并设计针对特定应用优化的激光解决方案。nLight 专注于商业和国防领域，利用国防应用的进步，创造“涓滴效应”，帮助将高性能技术引入商业市场。

nLight 对增材制造（AM）领域最重大的贡献之一，便是其开发的beam shaping 技术，该技术已成为精密制造领域的变革性技术。

增材制造（AM）中的传统激光采用高斯光束轮廓——这是一种将热量集中于单一点的标准激光形状。相比之下，nLight的beam shaping 技术，特别是其具有“环形”或“甜甜圈形”光束轮廓的AFX激光器，能够将能量更均匀地分布在表面上。这一创新技术形成了更宽、更稳定的熔池，从而最大限度地减少了材料飞溅，并提高了构建的一致性，这对提升增材制造中零件的质量至关重要。

beam shaping 的优势对于高要求应用而言尤为吸引人。 Alex 解释道，该技术通过扩大激光的有效覆盖范围，在不牺牲质量的前提下缩短了构建时间，从而使增材制造系统实现了更高的生产效率。凭借对光束形状的精准控制，nLight 的 AFX 激光器使制造商能够在更精确、注重细节的模式与适合大型零件的高速、高功率设置之间进行切换。这种灵活性使得beam shaping 在航空航天和国防等既注重生产效率又要求高精度的行业中具有特别重要的价值。

Beam shaping 为大型和复杂结构的增材制造开辟了新的可能性。正如亚历克斯所强调的，nLight的创新在速度与质量之间实现了平衡，从而拓展了增材制造的应用潜力，使各行业能够同时利用传统方法和增材制造方法，从而获得更全面的生产解决方案。

Beam Shaping 及增材制造（AM）领域的挑战与未来

尽管beam shaping 技术具有革命性，但将其应用到现有系统中仍面临着独特的挑战。亚历克斯强调，该技术的成功应用不仅取决于硬件，还取决于能够控制和优化这些先进激光轮廓的复杂软件。为了充分发挥beam shaping 的潜力，增材制造平台必须与nLight的AFX激光器无缝集成，这需要与原始设备制造商（OEM）合作，以确保设备、光学元件和软件能够支持更高的功率水平和光束定制。

在增材制造（AM）领域推动beam shaping 技术发展的另一个关键方面是行业教育。由于beam shaping 技术在增材制造领域尚属新兴技术，许多用户对其优势和应用潜力尚不熟悉。nLight已采取积极措施来弥合这一知识鸿沟，通过举办研讨会和用户论坛，向增材制造工程师及终端用户介绍beam shaping的技术能力。通过提高认知度并提供教育资源，nLight旨在帮助增材制造专业人士了解beam shaping 如何提升生产效率、改善材料性能，并开拓新的应用可能性。

展望未来，亚历克斯对nLight即将推出的新一波创新充满期待，其中包括其2千瓦AFX激光器的发布。这一技术进步使功率较此前机型有效翻倍，不仅能实现更快的生产速度，还能在航空航天和工业制造等需求旺盛的行业中拥有更广泛的应用。借助beam shaping 技术，功率的提升意味着更宽的熔池、更高的稳定性以及进一步提升的构建速度，且丝毫不影响最终零件的质量。 Alex 认为，随着 nLight 不断突破激光技术的界限，beam shaping 将成为增材制造（AM）领域的标准配置，从而推动高速、高质量生产的新时代。

在亚历克斯看来，增材制造（AM）的未来在于像beam shaping 这样的技术，这些技术能切实提升生产效率和零件质量。通过实现更大的构建尺寸、更顺畅的生产流程以及更可靠的成果，nLight在激光技术方面的突破正在为多个行业的新一代增材制造应用铺平道路。

 

结论

亚历克斯·金斯伯里（Alex Kingsbury）做客《Additive Snack》播客节目，深入探讨了beam shaping 等创新技术如何重新定义增材制造（增材制造 ）的潜力。凭借在nLight公司担任的职务，亚历克斯正致力于开创一项技术，以解决增材制造在生产效率、质量和一致性方面面临的关键挑战。借助beam shaping ，制造商能够更灵活地更快、更大规模地生产高质量零部件，这对航空航天、国防和工业制造等行业尤为重要。

 

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