Elektronkiire sulamine(EBM)
Elektronkiire selektiivne sulatamine (EBSM) Põhimõte
Sarnaselt laserselektiivse paagutamise jaSelektiivne lasersulatusprotsesside puhul on elektronkiirte selektiivsulatustehnoloogia (EBSM) kiire tootmistehnoloogia, mis kasutab suure energiaga ja kiireid elektronkiire metallipulbri selektiivseks pommitamiseks, sulatades ja moodustades seeläbi pulbermaterjale.
EBSM-i protsess tehnoloogia on järgmine: kõigepealt laotage pulbri kiht pulbri puistetasandile;seejärel sulatatakse arvuti juhtimisel vastavalt ristlõike profiili teabele selektiivselt elektronkiir ja sulatatakse metallipulber kokku, seotakse alloleva vormitud osaga ja kuhjatakse kiht-kihi haaval, kuni kogu osa on täielikult valmis. sulanud;Lõpuks eemaldatakse liigne pulber, et saada soovitud kolmemõõtmeline toode.Ülemise arvuti reaalajas skaneerimissignaal edastatakse läbipainde ikkele pärast digitaal-analoogmuundamist ja võimsuse võimendamist ning elektronkiir suunatakse kõrvale vastava läbipaindepinge tekitatud magnetvälja toimel, et saavutada selektiivne sulamine. .Pärast enam kui kümme aastat kestnud uurimistööd leiti, et mõned protsessiparameetrid, nagu elektronkiire vool, fokusseerimisvool, toimeaeg, pulbri paksus, kiirenduspinge ja skaneerimisrežiim, viiakse läbi ortogonaalsetes katsetes.Tegevusaeg mõjutab vormimist kõige rohkem.
EelisedEBSM-ist
Elektronkiire otsese metallivormimise tehnoloogia kasutab töötlemise soojusallikana suure energiaga elektronkiire.Skaneerivat vormimist saab teostada ilma mehaanilise inertsita, manipuleerides magnetilise läbipainde mähisega, ja elektronkiire vaakumkeskkond võib samuti takistada metallipulbri oksüdeerumist vedelfaasilise paagutamise või sulamise ajal.Võrreldes laseriga on elektronkiire eelisteks kõrge energiakasutusmäär, suur tegevussügavus, kõrge materjali neeldumiskiirus, stabiilsus ning madalad kasutus- ja hoolduskulud.EBM-tehnoloogia eelised hõlmavad kõrget vormimisefektiivsust, väikest osade deformatsiooni, vormimisprotsessi ajal metalli toe puudumist, tihedamat mikrostruktuuri jne.Elektronkiire kõrvalekaldumine ja fookuse juhtimine on kiirem ja tundlikum.Laseri läbipainde tõttu on vaja kasutada vibreerivat peegli ja vibreeriva peegli pöörlemiskiirus on ülikiire, kui laser skaneerib suurel kiirusel.Laseri võimsuse suurendamisel vajab galvanomeeter keerukamat jahutussüsteemi ja selle kaal suureneb oluliselt.Selle tulemusena on suurema võimsusega skaneerimise kasutamisel laseri skaneerimiskiirus piiratud.Suure vormimisvahemiku skaneerimisel on ka laseri fookuskauguse muutmine keeruline.Elektronkiire kõrvalekaldumine ja fokuseerimine toimub magnetvälja abil.Elektronkiire läbipainde ja teravustamispikkus saab kiiresti ja tundlikult reguleerida, muutes elektrisignaali intensiivsust ja suunda.Metalli aurustamine ei häiri elektronkiire läbipainde teravustamissüsteemi.Metalli sulatamisel laserite ja elektronkiirtega hajub metalliaur kogu moodustamisruumi ja katab metallkilega kokkupuutuva eseme pinna.Elektronkiirte kõrvalekaldumine ja fokuseerimine toimub kõik magnetväljas, nii et metalli aurustumine ei mõjuta neid;optilised seadmed, nagu lasergalvanomeetrid, on aurustumisel kergesti saastatud.
Laser minatal Sadestumine(LMD)
Metalli lasersadestamise (LMD) pakkus esmakordselt välja Sandia riiklik labor USA-s 1990. aastatel ja seejärel arendati seda mitmel pool maailmas.Kuna paljud ülikoolid ja asutused viivad teadustööd läbi iseseisvalt, on see tehnoloogia Nimesid on palju, kuigi nimed ei ole samad, kuid põhimõtteliselt on nende põhimõtted samad.Vormimise käigus kogutakse pulber tööpinnale läbi düüsi ja laserkiir kogutakse ka selle punktini ning pulbri ja valguse toimepunktid langevad kokku ning virnastatud katte üksus saadakse läbi töölaua liikudes. või otsik.
LENS tehnoloogia kasutab kilovatt-klassi lasereid.Tänu suurele laserfookuspunktile, üldiselt üle 1 mm, kuigi on võimalik saada metallurgiliselt seotud tihedaid metallosi, ei ole nende mõõtmete täpsus ja pinnaviimistlus kuigi head ning enne kasutamist on vaja täiendavat töötlemist.Laservooderdus on keerukas füüsikaline ja keemiline metallurgiline protsess ning katteprotsessi parameetrid mõjutavad oluliselt plakeeritud osade kvaliteeti.Laserkatte protsessiparameetrid hõlmavad peamiselt laseri võimsust, punkti läbimõõtu, defokuseerimise kogust, pulbri etteande kiirust, skaneerimiskiirust, sulavee temperatuuri jne, millel on suur mõju katteosade lahjenduskiirusele, pragudele, pinna karedusele ja kompaktsusele. .Samas mõjutavad iga parameeter ka üksteist, mis on väga keeruline protsess.Erinevate mõjutegurite kontrollimiseks katteprotsessi lubatud piires tuleb kasutusele võtta sobivad kontrollimeetodid.
OtseneMetallaser Sintering(DMLS)
Tavaliselt on selleks kaks meetoditSLSmetallosade valmistamiseks on üks kaudne meetod, st polümeerkattega metallipulbri SLS;teine on otsene meetod, st otsene metallilaseriga paagutamine (DMLS). Alates 1991. aastast, mil Chatofci ülikoolis Leuvne'is viidi läbi metallipulbri otsese laserpaagutamise uuringud, on metallipulbri otsene paagutamine kolmemõõtmeliste osade moodustamiseks. SLS-i protsess on kiire prototüüpimise üks peamisi eesmärke.Võrreldes kaudse SLS-tehnoloogiaga on DMLS-i protsessi peamine eelis kallite ja aeganõudvate eel- ja järeltöötlusprotsessi etappide välistamine.
Funktsioonid DMLS-ist
SLS-tehnoloogia haruna on DMLS-tehnoloogial põhimõtteliselt sama põhimõte.Keerulise kujuga metallosi on aga DMLS-tehnoloogia abil keeruline täpselt vormida.Lõppkokkuvõttes on see peamiselt tingitud sferoidiseerimise efektist ja metallipulbri paagutamise deformatsioonist DMLS-is.Sferoidiseerumine on nähtus, mille puhul sulametalli vedeliku pinnakuju muutub vedela metalli ja ümbritseva keskkonna vahelise pindpinge mõjul sfääriliseks pinnaks, et muuta süsteem, mis koosneb sulametalli pinnast ja sulametalli pinnast. ümbritsev keskkond minimaalse vaba energiaga.Sferoidiseerimine ei võimalda metallipulbril pärast sulamist tahkuda, moodustades pideva ja sileda sulakogumi, mistõttu moodustunud osad on lahtised ja poorsed, mille tulemuseks on vormimishäired.Ühekomponendilise metallipulbri suhteliselt kõrge viskoossuse tõttu vedelfaasilises paagutamisetapis on "sferoidiseerimise" efekt eriti tõsine ja sfääriline läbimõõt on sageli suurem kui pulbriosakeste läbimõõt, mis põhjustab suure hulga pulbri osakeste läbimõõtu. poorid paagutatud osades.Seetõttu on ühekomponendilise metallipulbri DMLS-il ilmsed protsessidefektid ja see nõuab sageli hilisemat töötlemist, mitte tegelikku "otse paagutamise" tähendust.
Ühekomponendilise metallipulbri DMLS "sferoidiseerumise" fenomeni ja sellest tulenevate protsessidefektide, nagu paagutamise deformatsioon ja lahtine tihedus, ületamiseks saab seda üldiselt saavutada erineva sulamistemperatuuriga mitmekomponentsete metallipulbrite või eellegeerivate pulbrite kasutamisega. .Mitmekomponentne metallipulbri süsteem koosneb üldiselt kõrge sulamistemperatuuriga metallidest, madala sulamistemperatuuriga metallidest ja mõnedest lisatud elementidest.Kõrge sulamistemperatuuriga metallipulber skeleti metallina võib säilitada oma tahke südamiku DMLS-is.Madala sulamistemperatuuriga metallipulbrit kasutatakse sideainena, mis sulatatakse DMLS-is vedela faasi moodustamiseks ning saadud vedelfaas katab, niisutab ja seob tahke faasi metalliosakesed, et saavutada paagutav tihendus.
Hiina juhtiva ettevõttena3D printimise teenustööstus,JSADD3D ei unusta oma esialgset kavatsust, suurendab investeeringuid, uuendab ja arendab rohkem tehnoloogiaid ning usub, et see toob avalikkuse ette uue 3D-printimise kogemuse.
Kaastööline: Sammi