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光束整形扩散器是一种光学元件，它可将通过其传播的光束的照明模式改变为所需的光强度分布。本文介绍了一些利用激光束整形优势进行增材制造的创新方法。 
增材制造简介增材制造（AM）是指各种技术，其中材料层在计算机控制的过程中相互叠加，以在通过CAD建模软件或以其他方式生成的三维模型中形成三维对象，而传统制造中的“减材制造”通常则是去除材料。 与传统方法相比，AM处理方法具有一些固有的优势，可以制造出更轻便、更坚固的零部件和系统。近年来，随着加工精度要求的不断提高，AM已成为许多不同工业领域的一种有价值的生产方法，包括食品工业、航空航天、汽车、医疗保健等行业。 AM技术的其他相关术语包括“3D打印”和“快速原型制造”，以及AM的现有子集，通常在使用类似技术的家用和产品开发应用程序中提及。 目前，还有许多不同的技术可应用于各种AM工艺，其中许多技术是基于激光的技术，其中将激光作为加热源，以实现材料的选择性融合，无论是否达到熔融或烧结状态，其中不同的技术将导致不同级别的层类材料密度不同，也可适用于不同的材料使用。 使用光束整形扩散器进行激光束整形光束整形扩散器是一种光学元件，它将通过其传播的光束的照明模式改变为所需的光束强度分布，通常是均匀一致的分布，其设计特性由工艺参数决定。 有各种类型基于不同光学概念的光束整形扩散器：
与标准高斯光束相比，还可以使用其他方法将光束扩散到更加均匀的强度分布，但是，上述方法是产生最佳输出参数的最常用方法。 利用激光束扩散器优化AM工艺一般来说，通过使用不同的辐照模式来优化不同的工艺。工艺参数，例如所使用的技术、输入激光束的直径、光学设置、粉末材料类型等，都会对精确的照明模式产生影响，从而在特定应用中产生最佳性能。 对比研究表明，例如，在激光金属沉积过程（LMD）中，由于光束具有均匀的能量且较小的温度梯度，当使用光束整形扩散器产生的环形光束在高斯光束上沉积，工艺性能得到了改善。在许多性能指标上都具有优势，包括较小的工件残余应力、减少热量积聚、避免过度烧结和稀释、细化晶粒尺寸和改善涂层表面质量等方面。该技术可广泛应用于汽车工业、航空航天、能源技术、石化和医疗技术等行业。 对于选择性激光熔化（SLM），研究表明，与一种简单的高斯光束相比，具有中心光斑的环形光束可以改善熔池动力学，从而形成更稳定的熔池。这种技术可以消除内应力裂缝，从而以极高的建造速度生产出完全致密的材料。 TL; DR - 问答什么是光束整形扩散器？扩散器是一种光束整形器，通常可从通过它的输入光束产生均匀一致的照明。扩散器还可以将光束塑造成几乎任何所需的强度轮廓。 有哪些类型的光束整形扩散器？目前市场上有各种类型的光束整形扩散器，最常见的是衍射扩散器和宽带扩散器，它们是微透镜阵列的某一个子透镜。 增材制造中运用什么样的激光束整形技术？不同的工艺受益于不同的强度分布。在激光金属沉积成形过程中，以环形光束为例，由于其具有均匀的能量分布、较小的温度梯度，环形光束被证明可产生优良的工艺效果。在选择性激光熔化过程中，具有中心光斑功率的环形模式能够实现高质量的高吞吐量制造。 
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