Електронно-лъчево топене(EBM)
Селективно топене с електронен лъч (EBSM) Принцип
Подобно на лазерното селективно синтероване иСелективно лазерно топенепроцеси, технологията за селективно топене на електронен лъч (EBSM) е бърза производствена технология, която използва високоенергийни и високоскоростни електронни лъчи за селективно бомбардиране на метален прах, като по този начин разтопява и образува прахообразни материали.
Процесът на EBSM технологията е следната: първо разнесете слой прах върху равнината за разпръскване на прах;след това, под компютърно управление, електронният лъч се разтопява селективно според информацията от профила на напречното сечение и металният прах се разтопява заедно, свързва се с оформената част отдолу и се натрупва слой по слой, докато цялата част е напълно разтопен;Накрая излишният прах се отстранява, за да се получи желаният триизмерен продукт.Сканиращият сигнал в реално време на горния компютър се предава към отклоняващия хомут след цифрово-аналогово преобразуване и усилване на мощността, а електронният лъч се отклонява под действието на магнитното поле, генерирано от съответното отклоняващо напрежение, за да се постигне селективно топене .След повече от десет години изследвания е установено, че някои параметри на процеса като ток на електронен лъч, фокусиращ ток, време на действие, дебелина на праха, ускоряващо напрежение и режим на сканиране се извършват в ортогонални експерименти.Най-голямо влияние върху формирането оказва времето на действие.
Предимствана EBSM
Технологията за директно формоване на метал с електронен лъч използва високоенергийни електронни лъчи като източник на топлина за обработка.Сканиращото формоване може да се извърши без механична инерция чрез манипулиране на магнитната отклоняваща намотка, а вакуумната среда на електронния лъч може също така да предотврати окисляването на метален прах по време на синтероване или топене в течна фаза.В сравнение с лазера, електронният лъч има предимствата на висока степен на използване на енергия, голяма дълбочина на действие, висока степен на абсорбция на материала, стабилност и ниски разходи за експлоатация и поддръжка.Предимствата на EBM технологията включват висока ефективност на формоване, ниска деформация на частите, липса на нужда от метална опора по време на процеса на формоване, по-плътна микроструктура и т.н.Контролът на отклонението на електронния лъч и фокуса е по-бърз и по-чувствителен.Отклонението на лазера налага използването на вибриращо огледало, а скоростта на въртене на вибриращото огледало е изключително висока, когато лазерът сканира при високи скорости.При увеличаване на мощността на лазера галванометърът изисква по-сложна система за охлаждане и теглото му се увеличава значително.В резултат на това, когато се използва сканиране с по-висока мощност, скоростта на сканиране на лазера ще бъде ограничена.При сканиране на голям диапазон на формиране промяната на фокусното разстояние на лазера също е трудна.Отклоняването и фокусирането на електронния лъч се осъществяват от магнитно поле.Отклонението и дължината на фокусиране на електронния лъч могат да се контролират бързо и чувствително чрез промяна на интензитета и посоката на електрическия сигнал.Системата за фокусиране на отклонението на електронния лъч няма да бъде нарушена от изпарението на метала.Когато се топи метал с лазери и електронни лъчи, металните пари ще се разпръснат в пространството за формиране и ще покрият повърхността на всеки обект в контакт с метален филм.Отклоняването и фокусирането на електронните лъчи се извършват в магнитно поле, така че те няма да бъдат засегнати от изпарението на метала;оптичните устройства като лазерни галванометри лесно се замърсяват от изпарение.
Лазерно азтал Отлагане(LMD)
Лазерното отлагане на метали (LMD) е предложено за първи път от Националната лаборатория Sandia в Съединените щати през 90-те години на миналия век и след това е разработено последователно в много части на света.Тъй като много университети и институции провеждат изследвания независимо, тази технология има много имена, въпреки че имената не са еднакви, но принципите им са основно едни и същи.По време на процеса на формоване прахът се събира върху работната равнина през дюзата и лазерният лъч също се събира до тази точка, а точките на действие на праха и светлината съвпадат и подреденият облицовъчен обект се получава чрез движение през работната маса или дюза.
Технология LENS използва лазери от киловат клас.Поради голямото лазерно фокусно петно, обикновено повече от 1 mm, въпреки че могат да се получат металургично свързани плътни метални единици, тяхната точност на размерите и повърхностното им покритие не са много добри и е необходима допълнителна механична обработка преди употреба.Лазерното плакиране е сложен физико-химичен металургичен процес и параметрите на процеса на плакиране оказват голямо влияние върху качеството на плакираните части.Параметрите на процеса при лазерното облицоване включват основно мощност на лазера, диаметър на петна, количество на дефокусиране, скорост на подаване на прах, скорост на сканиране, температура на разтопения басейн и т.н., които оказват голямо влияние върху скоростта на разреждане, пукнатините, грапавостта на повърхността и компактността на облицовъчните части .В същото време всеки параметър също влияе един на друг, което е много сложен процес.Трябва да бъдат приети подходящи методи за контрол, за да се контролират различни влияещи фактори в рамките на допустимия диапазон на процеса на облицовка.
ДиректенМетален лазер Sинтеринж(DMLS)
Обикновено има два метода заSLSза производство на метални части, единият е индиректният метод, тоест SLS от метален прах с полимерно покритие;другият е директният метод, т.е. директно метално лазерно синтероване (DMLS). Тъй като изследването на директното лазерно синтероване на метален прах е проведено в университета Chatofci в Льовне през 1991 г., директното синтероване на метален прах за формиране на триизмерни части чрез SLS процес е една от крайните цели на бързото създаване на прототипи.В сравнение с индиректната SLS технология, основното предимство на процеса DMLS е елиминирането на скъпи и отнемащи време етапи на процеса на предварителна и последваща обработка.
Характеристика на DMLS
Като клон на SLS технологията, DMLS технологията има основно същия принцип.Въпреки това е трудно да се формират точно метални части със сложни форми чрез DMLS технология.В крайна сметка това се дължи главно на ефекта на „сфероидизация“ и деформацията на синтероване на метален прах в DMLS.Сфероидизацията е явление, при което формата на повърхността на течния разтопен метал се трансформира в сферична повърхност под напрежението между повърхностите между течния метал и заобикалящата го среда, за да направи системата съставена от повърхността на течния разтопен метал и повърхността на околната среда с минимална свободна енергия.Сфероидизацията ще направи металния прах неспособен да се втвърди след топене, за да образува непрекъсната и гладка разтопена вана, така че формованите части са разхлабени и порести, което води до повреда на формоването.Поради сравнително високия вискозитет на еднокомпонентния метален прах в етапа на синтероване в течна фаза, ефектът на "сфероидизация" е особено сериозен и сферичният диаметър често е по-голям от диаметъра на прахообразните частици, което води до голям брой пори в синтерованите части.Следователно, DMLS на еднокомпонентен метален прах има очевидни дефекти в процеса и често изисква последваща обработка, а не истинския смисъл на „директно синтероване“.
За да се преодолее феноменът на „сфероидизация“ на еднокомпонентен метален прах DMLS и произтичащите от това дефекти на процеса като деформация на синтероване и насипна плътност, това може да се постигне като цяло чрез използване на многокомпонентни метални прахове с различни точки на топене или използване на прахове за предварително легиране .Многокомпонентната система от метален прах обикновено се състои от метали с висока точка на топене, метали с ниска точка на топене и някои добавени елементи.Металният прах с висока точка на топене като скелетен метал може да запази твърдото си ядро в DMLS.Металният прах с ниска точка на топене се използва като свързващ метал, който се разтопява в DMLS, за да се образува течна фаза, а получената течна фаза покрива, омокря и свързва металните частици на твърдата фаза, за да се постигне уплътняване при синтероване.
Като водеща компания в КитайУслуга 3D печатиндустрия,JSADD3D няма да забрави първоначалното си намерение, ще увеличи инвестициите, ще направи иновации и ще разработи повече технологии и ще вярва, че ще донесе ново изживяване с 3D печат на обществеността.
Сътрудник: Sammi