Τήξη δέσμης ηλεκτρονίων(EBM)
Επιλεκτική τήξη δέσμης ηλεκτρονίων (EBSM) Αρχή
Παρόμοια με την επιλεκτική πυροσυσσωμάτωση με λέιζερ καιΕπιλεκτική τήξη με λέιζερδιεργασίες, η τεχνολογία επιλεκτικής τήξης δέσμης ηλεκτρονίων (EBSM) είναι μια τεχνολογία ταχείας κατασκευής που χρησιμοποιεί δέσμες ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας και υψηλής ταχύτητας για να βομβαρδίσει επιλεκτικά τη μεταλλική σκόνη, τήκοντας και σχηματίζοντας υλικά πούδρας.
Η διαδικασία του EBSM Η τεχνολογία είναι η εξής: πρώτα, απλώστε ένα στρώμα σκόνης στο επίπεδο εξάπλωσης σκόνης.Στη συνέχεια, υπό τον έλεγχο του υπολογιστή, η δέσμη ηλεκτρονίων τήκεται επιλεκτικά σύμφωνα με τις πληροφορίες του προφίλ διατομής και η μεταλλική σκόνη τήκεται μαζί, ενώνεται με το σχηματισμένο τμήμα από κάτω και συσσωρεύεται στρώμα-στρώμα έως ότου ολοκληρωθεί ολόκληρο το τμήμα λειωμένο;Τέλος, η περίσσεια σκόνης αφαιρείται για να δώσει το επιθυμητό τρισδιάστατο προϊόν.Το σήμα σάρωσης σε πραγματικό χρόνο του άνω υπολογιστή μεταδίδεται στον ζυγό εκτροπής μετά από μετατροπή ψηφιακού σε αναλογικό και ενίσχυση ισχύος και η δέσμη ηλεκτρονίων εκτρέπεται υπό τη δράση του μαγνητικού πεδίου που δημιουργείται από την αντίστοιχη τάση εκτροπής για να επιτευχθεί επιλεκτική τήξη .Μετά από περισσότερα από δέκα χρόνια έρευνας, διαπιστώθηκε ότι ορισμένες παράμετροι διεργασίας όπως το ρεύμα δέσμης ηλεκτρονίων, το ρεύμα εστίασης, ο χρόνος δράσης, το πάχος της σκόνης, η τάση επιτάχυνσης και ο τρόπος σάρωσης πραγματοποιούνται σε ορθογώνια πειράματα.Ο χρόνος δράσης έχει τη μεγαλύτερη επιρροή στη διαμόρφωση.
Πλεονεκτήματατου EBSM
Η τεχνολογία άμεσης διαμόρφωσης μετάλλων με δέσμη ηλεκτρονίων χρησιμοποιεί δέσμες ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας ως πηγή θερμότητας επεξεργασίας.Ο σχηματισμός σάρωσης μπορεί να πραγματοποιηθεί χωρίς μηχανική αδράνεια με χειρισμό του πηνίου μαγνητικής εκτροπής και το περιβάλλον κενού της δέσμης ηλεκτρονίων μπορεί επίσης να αποτρέψει την οξείδωση της μεταλλικής σκόνης κατά τη σύντηξη ή την τήξη υγρής φάσης.Σε σύγκριση με το λέιζερ, η δέσμη ηλεκτρονίων έχει τα πλεονεκτήματα του υψηλού ποσοστού χρήσης ενέργειας, του μεγάλου βάθους δράσης, του υψηλού ποσοστού απορρόφησης υλικού, της σταθερότητας και του χαμηλού κόστους λειτουργίας και συντήρησης.Τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας EBM περιλαμβάνουν υψηλή απόδοση διαμόρφωσης, χαμηλή παραμόρφωση μερών, μη ανάγκη μεταλλικής στήριξης κατά τη διαδικασία διαμόρφωσης, πυκνότερη μικροδομή κ.λπ.Ο έλεγχος εκτροπής και εστίασης δέσμης ηλεκτρονίων είναι ταχύτερος και πιο ευαίσθητος.Η εκτροπή του λέιζερ απαιτεί τη χρήση ενός δονούμενου καθρέφτη και η ταχύτητα περιστροφής του δονούμενου καθρέφτη είναι εξαιρετικά γρήγορη όταν το λέιζερ σαρώνει σε υψηλές ταχύτητες.Όταν αυξάνεται η ισχύς του λέιζερ, το γαλβανόμετρο απαιτεί ένα πιο περίπλοκο σύστημα ψύξης και το βάρος του αυξάνεται σημαντικά.Ως αποτέλεσμα, όταν χρησιμοποιείτε σάρωση υψηλότερης ισχύος, η ταχύτητα σάρωσης του λέιζερ θα είναι περιορισμένη.Κατά τη σάρωση ενός μεγάλου εύρους διαμόρφωσης, η αλλαγή της εστιακής απόστασης του λέιζερ είναι επίσης δύσκολη.Η εκτροπή και η εστίαση της δέσμης ηλεκτρονίων επιτυγχάνονται με μαγνητικό πεδίο.Το μήκος εκτροπής και εστίασης της δέσμης ηλεκτρονίων μπορεί να ελεγχθεί γρήγορα και με ευαισθησία αλλάζοντας την ένταση και την κατεύθυνση του ηλεκτρικού σήματος.Το σύστημα εστίασης εκτροπής δέσμης ηλεκτρονίων δεν θα διαταραχθεί από την εξάτμιση μετάλλου.Κατά την τήξη του μετάλλου με λέιζερ και δέσμες ηλεκτρονίων, οι ατμοί μετάλλου θα διαχέονται σε όλο το χώρο διαμόρφωσης και θα επικαλύπτουν την επιφάνεια οποιουδήποτε αντικειμένου σε επαφή με ένα μεταλλικό φιλμ.Η εκτροπή και η εστίαση των δεσμών ηλεκτρονίων γίνονται όλα σε ένα μαγνητικό πεδίο, επομένως δεν θα επηρεαστούν από την εξάτμιση μετάλλων.οπτικές συσκευές όπως τα γαλβανόμετρα λέιζερ μολύνονται εύκολα από την εξάτμιση.
Laser Metal Κατάθεση(LMD)
Το Laser Metal Deposition (LMD) προτάθηκε για πρώτη φορά από το Εθνικό Εργαστήριο Sandia στις Ηνωμένες Πολιτείες τη δεκαετία του 1990 και στη συνέχεια αναπτύχθηκε διαδοχικά σε πολλά μέρη του κόσμου.Δεδομένου ότι πολλά πανεπιστήμια και ιδρύματα διεξάγουν έρευνα ανεξάρτητα, αυτή η τεχνολογία Υπάρχουν πολλά ονόματα, αν και τα ονόματα δεν είναι τα ίδια, αλλά οι αρχές τους είναι βασικά οι ίδιες.Κατά τη διαδικασία χύτευσης, η σκόνη συγκεντρώνεται στο επίπεδο εργασίας μέσω του ακροφυσίου και η δέσμη λέιζερ συγκεντρώνεται επίσης σε αυτό το σημείο και τα σημεία δράσης της σκόνης και του φωτός συμπίπτουν και η στοιβαγμένη οντότητα επένδυσης λαμβάνεται μετακινώντας μέσα από το τραπέζι εργασίας ή ακροφύσιο.
Τεχνολογία ΦΑΚΩΝ χρησιμοποιεί λέιζερ κλάσης κιλοβάτ.Λόγω του μεγάλου σημείου εστίασης λέιζερ, γενικά μεγαλύτερο από 1 mm, αν και μπορούν να ληφθούν μεταλλουργικά συνδεδεμένες πυκνές μεταλλικές οντότητες, η ακρίβεια διαστάσεων και το φινίρισμα της επιφάνειας τους δεν είναι πολύ καλά και απαιτείται περαιτέρω κατεργασία πριν από τη χρήση.Η επένδυση με λέιζερ είναι μια πολύπλοκη φυσική και χημική μεταλλουργική διαδικασία και οι παράμετροι της διαδικασίας επένδυσης έχουν μεγάλη επίδραση στην ποιότητα των επικαλυμμένων εξαρτημάτων.Οι παράμετροι διαδικασίας στην επένδυση λέιζερ περιλαμβάνουν κυρίως ισχύ λέιζερ, διάμετρο κηλίδας, ποσότητα αποεστίασης, ταχύτητα τροφοδοσίας σκόνης, ταχύτητα σάρωσης, θερμοκρασία λιωμένης πισίνας κ.λπ., που έχουν μεγάλη επίδραση στον ρυθμό αραίωσης, τη ρωγμή, την τραχύτητα επιφάνειας και τη συμπαγή εξαρτήματα επένδυσης .Ταυτόχρονα, κάθε παράμετρος επηρεάζει επίσης η μία την άλλη, κάτι που είναι μια πολύ περίπλοκη διαδικασία.Πρέπει να υιοθετηθούν κατάλληλες μέθοδοι ελέγχου για τον έλεγχο διαφόρων παραγόντων που επηρεάζουν το επιτρεπόμενο εύρος της διαδικασίας επένδυσης.
ΑπευθείαςMetal Laser Sμεταξύing(DMLS)
Υπάρχουν συνήθως δύο μέθοδοι γιαSLSγια την κατασκευή μεταλλικών μερών, μία είναι η έμμεση μέθοδος, δηλαδή SLS μεταλλικής σκόνης επικαλυμμένης με πολυμερές.η άλλη είναι η άμεση μέθοδος, δηλαδή η άμεση πυροσυσσωμάτωση με λέιζερ μετάλλων (DMLS). Δεδομένου ότι η έρευνα για την άμεση πυροσυσσωμάτωση με λέιζερ μεταλλικής σκόνης πραγματοποιήθηκε στο Πανεπιστήμιο Chatofci στο Leuvne το 1991, η άμεση πυροσυσσωμάτωση της σκόνης μετάλλου για να σχηματιστούν τρισδιάστατα μέρη με τη διαδικασία SLS είναι ένας από τους απώτερους στόχους της ταχείας δημιουργίας πρωτοτύπων.Σε σύγκριση με την έμμεση τεχνολογία SLS, το κύριο πλεονέκτημα της διαδικασίας DMLS είναι η εξάλειψη των δαπανηρών και χρονοβόρων σταδίων προεπεξεργασίας και μετά την επεξεργασία.
Χαρακτηριστικά του DMLS
Ως κλάδος της τεχνολογίας SLS, η τεχνολογία DMLS έχει βασικά την ίδια αρχή.Ωστόσο, είναι δύσκολο να σχηματιστούν με ακρίβεια μεταλλικά μέρη με πολύπλοκα σχήματα με την τεχνολογία DMLS.Σε τελική ανάλυση, οφείλεται κυρίως στο φαινόμενο «σφαιροειδοποίησης» και στην παραμόρφωση πυροσυσσωμάτωσης της σκόνης μετάλλου σε DMLS.Η σφαιροποίηση είναι ένα φαινόμενο κατά το οποίο το σχήμα της επιφάνειας του υγρού τετηγμένου μετάλλου μετατρέπεται σε μια σφαιρική επιφάνεια κάτω από τη διεπιφανειακή τάση μεταξύ του υγρού μετάλλου και του περιβάλλοντος μέσου, προκειμένου το σύστημα να αποτελείται από την επιφάνεια του υγρού λιωμένου μετάλλου και την επιφάνεια του το περιβάλλον μέσο με ελάχιστη ελεύθερη ενέργεια.Η σφαιροποίηση θα κάνει τη σκόνη μετάλλου να μην μπορεί να στερεοποιηθεί μετά την τήξη για να σχηματίσει μια συνεχή και λεία λιωμένη λίμνη, έτσι τα διαμορφωμένα μέρη είναι χαλαρά και πορώδη, με αποτέλεσμα την αποτυχία του καλουπώματος.Λόγω του σχετικά υψηλού ιξώδους της σκόνης μετάλλου ενός συστατικού στο στάδιο πυροσυσσωμάτωσης υγρής φάσης, το φαινόμενο «σφαιροειδοποίησης» είναι ιδιαίτερα σοβαρό και η σφαιρική διάμετρος είναι συχνά μεγαλύτερη από τη διάμετρο των σωματιδίων σκόνης, γεγονός που οδηγεί σε μεγάλο αριθμό πόρους στα συντηγμένα μέρη.Επομένως, το DMLS της σκόνης μετάλλου ενός συστατικού έχει προφανή ελαττώματα στη διαδικασία και συχνά απαιτεί μεταγενέστερη επεξεργασία, όχι την πραγματική έννοια της «άμεσης πυροσυσσωμάτωσης».
Προκειμένου να ξεπεραστεί το φαινόμενο «σφαιροειδοποίησης» της σκόνης μετάλλου ενός συστατικού DMLS και τα προκύπτοντα ελαττώματα της διαδικασίας, όπως η παραμόρφωση πυροσυσσωμάτωσης και η χαλαρή πυκνότητα, μπορεί γενικά να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας μεταλλικές σκόνες πολλαπλών συστατικών με διαφορετικά σημεία τήξης ή χρησιμοποιώντας σκόνες προ-κράματος .Το σύστημα σκόνης μετάλλων πολλαπλών συστατικών αποτελείται γενικά από μέταλλα υψηλού σημείου τήξης, μέταλλα χαμηλού σημείου τήξης και μερικά πρόσθετα στοιχεία.Η σκόνη μετάλλου υψηλού σημείου τήξης ως μέταλλο σκελετού μπορεί να διατηρήσει τον στερεό πυρήνα του σε DMLS.Η σκόνη μετάλλου χαμηλού σημείου τήξης χρησιμοποιείται ως συνδετικό μέταλλο, το οποίο τήκεται σε DMLS για να σχηματιστεί μια υγρή φάση, και η προκύπτουσα υγρή φάση επικαλύπτει, διαβρέχει και δεσμεύει τα σωματίδια μετάλλου στερεάς φάσης για να επιτευχθεί συμπύκνωση πυροσυσσωμάτωσης.
Ως κορυφαία εταιρεία στην ΚίναΥπηρεσία τρισδιάστατης εκτύπωσηςβιομηχανία,JSADD3D δεν θα ξεχάσει την αρχική του πρόθεση, να αυξήσει τις επενδύσεις, να καινοτομήσει και να αναπτύξει περισσότερες τεχνολογίες και να πιστέψει ότι θα φέρει στο κοινό νέα εμπειρία τρισδιάστατης εκτύπωσης.
Συντελεστής: Sammi