金属積層造形に関わる主なツールは、レーザー、移動可能な金属蒸着ヘッド、金属粉末ノズルまたはワイヤー供給装置を含むシステムである。3Dプリンティングに適した金属成膜ヘッドは、レーザービームで金属粉末またはワイヤーを加熱し、表面で溶かすことによって金属粉末またはワイヤーを加える間、建物のプラットフォーム上を移動する。材料が冷却された後、次の金属層を適用することができ、それによって建設計画に従って三次元部品を付加的に生成する。積層造形プロセスの技術原理は、基本的にクラッディングプロセスと同じである。異なるのは、二次元の層を中心に展開するのではなく、三次元の形状を作り出すことである。
Laserline社のダイオードレーザのトップハットビームプロファイルは、非常に均一な溶融プールを形成し、均質でクラックのない材料層をもたらす冷静なプロセス制御を可能にする。最適化された生産プロセスのための最も有望なアプローチの一つは、積層造形製品のための工作機械へのレーザビーム源の統合です。
アディティブ・マニュファクチャリング（AM）または3Dプリンティングと呼ばれるコンポーネントを生成するためのさまざまな技術が存在する。この中で、レーザー金属蒸着（LMD）としても知られるレーザークラッディングが重要性を増している。これにより、材料の損失や再加工、工具の摩耗がほとんどない（ニアネットシェイプ製造）、形状や構造を1回の製造工程で作り上げることができる。ステップ・バイ・ステップで、同じ材料の層が蒸着される。加工システムの適切なプログラミングにより、複雑な部品も製造できます。ステンレス鋼だけでなく、アルミニウム、チタン、超合金も、航空機のタービン、胴体、翼などに使用されるようになってきている。
アディティブ・マニュファクチャリング（Additive Manufacturing）は、比較的新しい製造方法で、層ごとに材料をコーティングして部品を作る。もともとはプロトタイピングのために開発されたが、今日では主に、1～1,000個の小ロットサイズで、幾何学的に複雑な部品の製造に使用されている。この場合、付加製造は、ほとんどの場合、従来の方法よりも経済的である。
最適化された生産プロセスのための最も有望なアプローチの一つは、工作機械へのレーザビーム源の統合である。例えば、Laserline社のLDMダイオードレーザは、5軸フライス盤に搭載され、アディティブ加工からサブトラクティブ加工への切り替えを可能にしている。
統合されたダイオードレーザーが粉末を広範囲に塗布し、コンポーネントの基本構造を形成します。下流のミリングヘッドは、必要な部分のみを削り取り、生成された部品を後加工します。レーザー加工とフライス加工を柔軟に切り替えることで、完成部品では手の届かない部品セグメントも加工できる。つまり、アンダーカットのある設計や生産コンセプト、支持構造のない張り出した輪郭の生産は、もはや問題ではありません。さらに、新しい用途や形状の可能性が根本的に広がります。
アディティブ・マニュファクチャリングにおけるLaserline社のダイオードレーザの様々な潜在的アプリケーションは、アディティブ・パウダー・コーティングとサブトラクティブ・マシニングの相互作用をはるかに超える他のオプションも提供している。例えば、レーザーは12軸フライス盤に組み込むことができ、粉末クラッディング以外にも溶接や焼き入れに使用することができる。レーザーと粉体ノズルと並んで、この目的のために対応する光学系が実装され、加工作業に応じて切り替えが可能です。その結果、レーザー積層造形によって、単一のビーム光源に基づく複雑な製造工程を実現することができる。
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