破解CO₂激光3D打印测温难题！

供稿：胡洁、熊武

在3D打印领域，CO₂激光器因其高精度和高能量密度被广泛应用于选择性激光烧结（SLS）、非金属材料的3D打印，激光切割，玻璃加工等工艺，激光加工过程中的目标温度控制一直是影响打印质量的关键因素。温度过高可能导致材料烧蚀或变形，温度不足则可能影响层间结合强度。

然而在实际应用中，长波红外探测的波段为8-14um，与CO₂激光的波长为10.6um重叠，激光能量集中，如果直接用长波红外热像仪测温会照成探测器灼伤。如何精准监测并控制加工温度且不损伤探测器是业内难题？华景康光电根据客户需求研发出抗CO₂激光灼伤的在线式红外热像仪完美解决了此难题！

CO₂激光器工作中的挑战：温度控制

CO₂激光器通过高能激光束熔化或烧结粉末材料，逐层堆积成型。然而，激光与材料相互作用时，温度分布不均匀会导致以下问题：

• 热影响区（HAZ）扩大：局部过热可能使材料氧化或降解，降低力学性能；
• 残余应力与变形：冷却速率不均匀易引起翘曲、开裂；
• 层间结合不良：温度不足时，粉末未完全熔融，影响结构强度。

传统的热电偶或单点红外测温仪只能测量局部温度，难以全面反映整个加工区域的温度场分布，而华景康在线式红外热像仪能够实现全场、实时的温度可视化监测！

红外热成像技术的优势

• 非接触式测量：不影响3D打印过程，适用于各种打印场景目标测温；
• 全场温度可视：相比单点测温（如热电偶），可获取整个加工区域温度分布，3D温度显示，更好捕捉异常温区；
• 测温范围广：在线式红外热成像测温范围-20-2000℃；
• 兼容性强：可集成到工业控制系统，用同轴或旁轴方式与激光加工设备联动。
  

  

  红外热像仪如何提升打印质量？

红外热像仪通过探测物体表面的红外辐射，生成高分辨率的温度分布图像，帮助工程师优化激光参数和工艺设计，具体优势包括：

1. 实时全场温度监测

传统测温方式仅能获取单点数据，而热像仪可同时监测激光作用区域及周围热扩散情况，避免局部过热或低温。通过温度分布图，直观识别热累积区域，调整激光功率或扫描速度。

2. 优化激光加工参数

不同材料的熔融温度不同，红外热像仪可帮助确定最佳激光功率、扫描间距和曝光时间。例如，在SLS打印中，热像仪可确保粉末床预热均匀，减少热应力。

3. 减少缺陷，提高成型精度

熔池温度场监测，红外成像可清晰显示熔池形状、温度分布，避免过热或未熔合缺陷。

4. 工艺研发与质量控制

在研发阶段，红外热像仪可对比不同参数下的温度分布，加速工艺优化。在生产中，结合AI分析，实现自动温度报警，确保批次一致性。

红外热像仪让CO₂激光3D打印过程中隐藏的热量分布变得清晰可控。无论是生产加工还是量产优化，精准的温度监测都能显著提升打印质量和效率。未来，结合AI智能温控系统，3D打印将迈向更高精度、更可靠的智能化制造时代！

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