Tání elektronového paprsku(EBM)
Selektivní tavení elektronovým paprskem (EBSM) Zásada
Podobně jako u laserového selektivního slinování aSelektivní laserové taveníTechnologie selektivního tavení elektronovým paprskem (EBSM) je rychlá výrobní technologie, která využívá vysokoenergetické a vysokorychlostní elektronové paprsky k selektivnímu bombardování kovového prášku, čímž dochází k tavení a formování práškových materiálů.
Proces EBSM technologie je následující: nejprve naneste vrstvu prášku na rovinu nanášení prášku;poté se pod kontrolou počítače elektronový paprsek selektivně roztaví podle informací o profilu průřezu a kovový prášek se roztaví dohromady, spojí se s tvarovaným dílem pod ním a navrší vrstvu po vrstvě, dokud není celý díl zcela roztavený;Nakonec se přebytek prášku odstraní, aby se získal požadovaný trojrozměrný produkt.Skenovací signál horního počítače v reálném čase je přenášen do vychylovacího jha po digitálně-analogové konverzi a zesílení výkonu a elektronový paprsek je vychylován působením magnetického pole generovaného odpovídajícím vychylovacím napětím, aby se dosáhlo selektivního tavení. .Po více než deseti letech výzkumu bylo zjištěno, že některé parametry procesu, jako je proud elektronového paprsku, zaostřovací proud, doba působení, tloušťka prášku, urychlovací napětí a režim skenování, jsou prováděny v ortogonálních experimentech.Největší vliv na tvarování má doba působení.
VýhodyEBSM
Technologie přímého tváření kovů elektronovým paprskem využívá jako zdroj tepla pro zpracování vysokoenergetické elektronové paprsky.Skenovací tvarování lze provádět bez mechanické setrvačnosti manipulací s magnetickou vychylovací cívkou a vakuové prostředí elektronového paprsku může také zabránit oxidaci kovového prášku během slinování nebo tavení v kapalné fázi.Ve srovnání s laserem má elektronový paprsek výhody vysoké míry využití energie, velké akční hloubky, vysoké absorpce materiálu, stability a nízkých nákladů na provoz a údržbu.Mezi výhody technologie EBM patří vysoká účinnost tváření, nízká deformace součásti, není potřeba kovové podpory během procesu tváření, hustší mikrostruktura atd.Ovládání vychýlení a zaostření elektronového paprsku je rychlejší a citlivější.Vychýlení laseru vyžaduje použití vibračního zrcadla a rychlost otáčení vibračního zrcadla je extrémně vysoká, když laser skenuje vysokou rychlostí.Při zvýšení výkonu laseru vyžaduje galvanometr složitější chladicí systém a jeho hmotnost se výrazně zvyšuje.V důsledku toho bude při použití skenování s vyšším výkonem omezena rychlost skenování laseru.Při skenování velkého rozsahu tvarování je také obtížná změna ohniskové vzdálenosti laseru.Vychylování a fokusace elektronového paprsku se provádí magnetickým polem.Výchylku a délku zaostření elektronového paprsku lze rychle a citlivě ovládat změnou intenzity a směru elektrického signálu.Systém zaostřování vychylování elektronového paprsku nebude rušen vypařováním kovu.Při tavení kovu pomocí laserů a elektronových paprsků budou kovové páry difundovat celým tvářecím prostorem a pokrýt povrch jakéhokoli předmětu, který je v kontaktu s kovovým filmem.Vychylování a zaostřování elektronových paprsků se děje v magnetickém poli, takže nebudou ovlivněny vypařováním kovu;optická zařízení, jako jsou laserové galvanometry, se snadno znečišťují odpařováním.
Laser Metal Depozice(LMD)
Laserová depozice kovů (LMD) byla poprvé navržena Sandia National Laboratory ve Spojených státech v 90. letech 20. století a poté se postupně vyvíjela v mnoha částech světa.Vzhledem k tomu, že mnoho univerzit a institucí provádí výzkum nezávisle, tato technologie Existuje mnoho jmen, i když názvy nejsou stejné, ale jejich principy jsou v zásadě stejné.Během lisovacího procesu se prášek shromažďuje na pracovní rovině skrz trysku a laserový paprsek se také shromažďuje do tohoto bodu a body působení prášku a světla jsou shodné a naskládaná plátovací entita se získává pohybem přes pracovní stůl. nebo tryska.
Technologie LENS používá lasery třídy kilowattů.Vzhledem k velkému bodu laserového zaostření, obecně více než 1 mm, i když lze získat metalurgicky spojené husté kovové entity, jejich rozměrová přesnost a povrchová úprava nejsou příliš dobré a před použitím je nutné další opracování.Laserové plátování je složitý fyzikálně-chemický metalurgický proces a parametry procesu plátování mají velký vliv na kvalitu plátovaných dílů.Procesní parametry v laserovém plátování zahrnují především výkon laseru, průměr bodu, množství rozostření, rychlost podávání prášku, rychlost skenování, teplotu roztavené lázně atd., které mají velký vliv na rychlost ředění, trhliny, drsnost povrchu a kompaktnost dílů plátování. .Zároveň se každý parametr také vzájemně ovlivňuje, což je velmi komplikovaný proces.Musí být přijaty vhodné kontrolní metody pro kontrolu různých ovlivňujících faktorů v rámci povoleného rozsahu procesu opláštění.
PřímoKovový laser SpohřbítIng(DMLS)
Obvykle existují dva způsobySLSpro výrobu kovových dílů je jedním z nepřímých způsobů, to znamená SLS kovového prášku potaženého polymerem;druhá je přímá metoda, tedy přímé slinování kovu laserem (DMLS). Vzhledem k tomu, že výzkum přímého laserového slinování kovového prášku byl proveden na Univerzitě Chatofci v Leuvne v roce 1991, přímé slinování kovového prášku za vzniku trojrozměrných dílů procesem SLS je jedním z konečných cílů rychlého prototypování.Ve srovnání s nepřímou technologií SLS je hlavní výhodou procesu DMLS eliminace drahých a časově náročných kroků předúpravy a po úpravě.
Funkce DMLS
Jako odvětví technologie SLS má technologie DMLS v podstatě stejný princip.Přesné tvarování kovových dílů složitých tvarů technologií DMLS je však obtížné.V konečném důsledku je to způsobeno především „sferoidizačním“ efektem a slinovací deformací kovového prášku v DMLS.Sferoidizace je jev, při kterém se tvar povrchu tekuté roztavené kovové kapaliny přeměňuje na kulový povrch vlivem mezifázového napětí mezi tekutým kovem a okolním prostředím, aby se systém skládal z povrchu tekutého kovu a povrchu okolní médium s minimem volné energie.Sferoidizace způsobí, že kovový prášek nebude schopen po roztavení ztuhnout a vytvořit souvislou a hladkou roztavenou lázeň, takže tvarované části jsou volné a porézní, což má za následek selhání lisování.Vzhledem k relativně vysoké viskozitě jednosložkového kovového prášku ve fázi slinování v kapalné fázi je efekt „sferoidizace“ obzvláště závažný a kulový průměr je často větší než průměr částic prášku, což vede k velkému počtu póry ve slinutých částech.Proto má DMLS jednosložkového kovového prášku zjevné procesní vady a často vyžaduje následnou úpravu, nikoli skutečný smysl „přímého slinování“.
Aby se překonal fenomén „sféroidizace“ jednosložkového kovového prášku DMLS a výsledné procesní vady, jako je deformace slinováním a sypká hustota, lze toho obecně dosáhnout použitím vícesložkových kovových prášků s různými teplotami tání nebo použitím předlegovacích prášků. .Vícesložkový kovový práškový systém se obecně skládá z kovů s vysokou teplotou tání, kovů s nízkou teplotou tání a některých přidaných prvků.Kovový prášek s vysokým bodem tání jako základní kov si může udržet své pevné jádro v DMLS.Kovový prášek s nízkou teplotou tání se používá jako pojivový kov, který se taví v DMLS za vzniku kapalné fáze a výsledná kapalná fáze potahuje, smáčí a spojuje kovové částice v pevné fázi, aby se dosáhlo slinovacího zhuštění.
Jako vedoucí společnost v ČíněSlužba 3D tiskuprůmysl,JSADD3D nezapomene na svůj původní záměr, navýší investice, inovuje a vyvine další technologie a věří, že veřejnosti přinese nové zkušenosti s 3D tiskem.
Přispěvatel: Sammi