Elektronstrålesmeltning(EBM)
Elektronstråleselektiv smeltning (EBSM) Princip
Svarende til laserselektiv sintring ogSelektiv lasersmeltningprocesser, elektronstråleselektiv smelteteknologi (EBSM) er en hurtig fremstillingsteknologi, der bruger højenergi- og højhastighedselektronstråler til selektivt at bombardere metalpulver og derved smelte og danne pulvermaterialer.
Processen med EBSM teknologien er som følger: spred først et lag pulver på pulverspredningsplanet;derefter, under computerstyring, smeltes elektronstrålen selektivt i henhold til informationen i tværsnitsprofilen, og metalpulveret smeltes sammen, bindes til den dannede del nedenfor og stables op lag for lag, indtil hele delen er fuldstændig smeltet;Til sidst fjernes overskydende pulver for at give det ønskede tredimensionelle produkt.Realtidsscanningssignalet fra den øvre computer sendes til afbøjningsåget efter digital-til-analog konvertering og effektforstærkning, og elektronstrålen afbøjes under påvirkningen af det magnetiske felt genereret af den tilsvarende afbøjningsspænding for at opnå selektiv smeltning .Efter mere end ti års forskning viser det sig, at nogle procesparametre såsom elektronstrålestrøm, fokusstrøm, aktionstid, pulvertykkelse, accelererende spænding og scanningstilstand udføres i ortogonale eksperimenter.Aktionstiden har størst indflydelse på formningen.
Fordeleaf EBSM
Elektronstråle direkte metalformende teknologi bruger højenergielektronstråler som behandlingsvarmekilde.Scanningsformning kan udføres uden mekanisk inerti ved at manipulere den magnetiske afbøjningsspole, og elektronstrålens vakuummiljø kan også forhindre metalpulver i at blive oxideret under væskefasesintring eller smeltning.Sammenlignet med laser har elektronstråle fordelene ved høj energiudnyttelsesgrad, stor aktionsdybde, høj materialeabsorptionshastighed, stabilitet og lave drifts- og vedligeholdelsesomkostninger.Fordelene ved EBM-teknologi inkluderer høj formningseffektivitet, lav deldeformation, intet behov for metalstøtte under formningsprocessen, tættere mikrostruktur og så videre.Elektronstråleafbøjningen og fokuskontrollen er hurtigere og mere følsom.Afbøjningen af laseren nødvendiggør brugen af et vibrerende spejl, og det vibrerende spejls rotationshastighed er ekstremt hurtig, når laseren scanner ved høje hastigheder.Når lasereffekten øges, kræver galvanometeret et mere komplekst kølesystem, og dets vægt øges markant.Som følge heraf vil laserens scanningshastighed være begrænset, når du bruger scanning med højere effekt.Når du scanner et stort formningsområde, er det også vanskeligt at ændre laserens brændvidde.Afbøjningen og fokuseringen af elektronstrålen opnås ved magnetisk felt.Elektronstrålens afbøjning og fokuslængde kan styres hurtigt og følsomt ved at ændre intensiteten og retningen af det elektriske signal.Elektronstråleafbøjningsfokuseringssystemet vil ikke blive forstyrret af metalfordampning.Når metal smeltes med lasere og elektronstråler, vil metaldampen diffundere gennem det formningsrum og belægge overfladen af enhver genstand i kontakt med en metalfilm.Afbøjningen og fokuseringen af elektronstråler sker alle i et magnetisk felt, så de vil ikke blive påvirket af metalfordampning;optiske enheder såsom lasergalvanometre forurenes let ved fordampning.
Laser migtal Deponering(LMD)
Laser Metal Deposition (LMD) blev først foreslået af Sandia National Laboratory i USA i 1990'erne og udviklede sig derefter successivt i mange dele af verden.Da mange universiteter og institutioner udfører forskning uafhængigt, er denne teknologi Der er mange navne, selvom navnene ikke er de samme, men deres principper er grundlæggende de samme.Under støbeprocessen samles pulveret på arbejdsplanet gennem dysen, og laserstrålen samles også til dette punkt, og pulver- og lysaktionspunkterne er sammenfaldende, og den stablede beklædningsenhed opnås ved at bevæge sig gennem arbejdsbordet eller dyse.
LENS teknologi bruger kilowatt-klasse lasere.På grund af det store laserfokuspunkt, generelt mere end 1 mm, selvom metallurgisk bundne tætte metalenheder kan opnås, er deres dimensionelle nøjagtighed og overfladefinish ikke særlig god, og yderligere bearbejdning er påkrævet før brug.Laserbeklædning er en kompleks fysisk og kemisk metallurgisk proces, og parametrene for beklædningsprocessen har stor indflydelse på kvaliteten af beklædningsdelene.Procesparametrene i laserbeklædning omfatter hovedsageligt lasereffekt, pletdiameter, defokuseringsmængde, pulverfremføringshastighed, scanningshastighed, smeltet pooltemperatur osv., som har stor indflydelse på fortyndingshastigheden, revnedannelsen, overfladeruheden og kompaktheden af beklædningsdele .Samtidig påvirker hver parameter også hinanden, hvilket er en meget kompliceret proces.Der skal anvendes passende kontrolmetoder for at kontrollere forskellige påvirkningsfaktorer inden for det tilladte område af beklædningsprocessen.
DirekteMetal Laser Sintering(DMLS)
Der er normalt to metoder tilSLSat fremstille metaldele er den ene den indirekte metode, det vil sige SLS af polymerbelagt metalpulver;den anden er den direkte metode, det vil sige Direct Metal Laser Sintering (DMLS). Siden forskningen i direkte lasersintring af metalpulver blev udført ved Chatofci University i Leuvne i 1991, direkte sintring af metalpulver til dannelse af tredimensionelle dele af SLS-processen er et af de ultimative mål for hurtig prototyping.Sammenlignet med indirekte SLS-teknologi er den største fordel ved DMLS-processen elimineringen af dyre og tidskrævende for- og efterbehandlingsprocestrin.
Funktioner af DMLS
Som en gren af SLS-teknologien har DMLS-teknologien stort set samme princip.Det er dog vanskeligt nøjagtigt at forme metaldele med komplekse former med DMLS-teknologi.I den endelige analyse skyldes det hovedsageligt "sfæroidiserings"-effekten og sintringsdeformation af metalpulver i DMLS.Sfæroidisering er et fænomen, hvor overfladeformen af den smeltede metalvæske omdannes til en sfærisk overflade under grænsefladespændingen mellem det flydende metal og det omgivende medium for at gøre systemet sammensat af overfladen af den smeltede metalvæske og overfladen af det omgivende medium med minimum fri energi.Sfæroidisering vil gøre metalpulveret ude af stand til at størkne efter smeltning for at danne en kontinuerlig og glat smeltet pool, så de dannede dele er løse og porøse, hvilket resulterer i støbefejl.På grund af den relativt høje viskositet af enkeltkomponentmetalpulver i væskefasesintringsstadiet er "sfæroidiserings"-effekten særlig alvorlig, og den sfæriske diameter er ofte større end diameteren af pulverpartiklerne, hvilket fører til et stort antal porer i de sintrede dele.Derfor har DMLS af enkeltkomponent metalpulver åbenlyse procesfejl og kræver ofte efterfølgende behandling, ikke den egentlige følelse af "direkte sintring".
For at overvinde fænomenet "sfæroidisering" af enkeltkomponent metalpulver DMLS og de resulterende procesfejl såsom sintringsdeformation og løs densitet, kan det generelt opnås ved at bruge multi-komponent metalpulver med forskellige smeltepunkter eller ved at bruge prælegeringspulvere .Multikomponent metalpulversystemet er generelt sammensat af metaller med højt smeltepunkt, metaller med lavt smeltepunkt og nogle tilsatte elementer.Metalpulveret med højt smeltepunkt som skeletmetal kan bevare sin faste kerne i DMLS.Metalpulveret med lavt smeltepunkt bruges som et bindemetal, som smeltes i DMLS til dannelse af en flydende fase, og den resulterende flydende fase overtrækker, fugter og binder fastfasemetalpartiklerne for at opnå sintringsfortætning.
Som en førende virksomhed i Kina3D print serviceindustri,JSADD3D vil ikke glemme sin oprindelige hensigt, øge investeringerne, innovere og udvikle flere teknologier og tro, at det vil bringe ny 3D-printoplevelse til offentligheden.
Bidragyder: Sammi