इलेक्ट्रॉन बीम का पिघलना(ईबीएम)
इलेक्ट्रॉन बीम चयनात्मक पिघलने (EBSM) सिद्धांत
लेजर चयनात्मक सिंटरिंग के समान औरचयनात्मक लेजर पिघलनेप्रक्रियाओं, इलेक्ट्रॉन बीम चयनात्मक पिघलने प्रौद्योगिकी (EBSM) एक तीव्र निर्माण तकनीक है जो उच्च-ऊर्जा और उच्च गति वाले इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग धातु पाउडर पर चुनिंदा बमबारी करने के लिए करती है, जिससे पिघलने और पाउडर सामग्री का निर्माण होता है।
ईबीएसएम की प्रक्रिया प्रौद्योगिकी इस प्रकार है: सबसे पहले, पाउडर फैलाने वाले विमान पर पाउडर की एक परत फैलाएं;फिर, कंप्यूटर नियंत्रण के तहत, क्रॉस-सेक्शनल प्रोफाइल की जानकारी के अनुसार इलेक्ट्रॉन बीम को चुनिंदा रूप से पिघलाया जाता है, और धातु पाउडर को एक साथ पिघलाया जाता है, नीचे बने हिस्से के साथ बंध जाता है, और पूरे हिस्से को पूरी तरह से परत दर परत ढेर कर दिया जाता है। पिघला हुआ;अंत में, वांछित त्रि-आयामी उत्पाद प्राप्त करने के लिए अतिरिक्त पाउडर हटा दिया जाता है।ऊपरी कंप्यूटर का रीयल-टाइम स्कैनिंग सिग्नल डिजिटल-टू-एनालॉग रूपांतरण और पावर एम्पलीफिकेशन के बाद डिफ्लेक्शन योक में प्रेषित होता है, और इलेक्ट्रॉन बीम को चुनिंदा पिघलने को प्राप्त करने के लिए संबंधित विक्षेपण वोल्टेज द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र की क्रिया के तहत विक्षेपित किया जाता है। .दस वर्षों से अधिक के शोध के बाद, यह पाया गया है कि कुछ प्रक्रिया पैरामीटर जैसे कि इलेक्ट्रॉन बीम करंट, फ़ोकसिंग करंट, एक्शन टाइम, पाउडर की मोटाई, त्वरण वोल्टेज और स्कैनिंग मोड को ऑर्थोगोनल प्रयोगों में किया जाता है।कार्रवाई के समय का गठन पर सबसे अधिक प्रभाव पड़ता है।
लाभईबीएसएम का
इलेक्ट्रॉन बीम प्रत्यक्ष धातु बनाने की तकनीक प्रसंस्करण ताप स्रोत के रूप में उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग करती है।चुंबकीय विक्षेपण कॉइल में हेरफेर करके यांत्रिक जड़ता के बिना स्कैनिंग फॉर्मिंग का प्रदर्शन किया जा सकता है, और इलेक्ट्रॉन बीम का वैक्यूम वातावरण भी तरल चरण सिंटरिंग या पिघलने के दौरान धातु के पाउडर को ऑक्सीकृत होने से रोक सकता है।लेजर की तुलना में, इलेक्ट्रॉन बीम में उच्च ऊर्जा उपयोग दर, बड़ी क्रिया गहराई, उच्च सामग्री अवशोषण दर, स्थिरता और कम संचालन और रखरखाव लागत के फायदे हैं।ईबीएम प्रौद्योगिकी के लाभों में उच्च गठन दक्षता, कम भाग विरूपण, बनाने की प्रक्रिया के दौरान धातु के समर्थन की कोई आवश्यकता नहीं है, सघन सूक्ष्म संरचना, और इसी तरह शामिल हैं।इलेक्ट्रॉन बीम विक्षेपण और फोकस नियंत्रण तेज और अधिक संवेदनशील है।लेज़र के विक्षेपण के लिए कंपन दर्पण के उपयोग की आवश्यकता होती है, और जब लेज़र उच्च गति से स्कैन करता है तो कंपन दर्पण की घूर्णन गति बहुत तेज़ होती है।जब लेज़र शक्ति बढ़ाई जाती है, तो गैल्वेनोमीटर को अधिक जटिल शीतलन प्रणाली की आवश्यकता होती है, और इसका वजन काफी बढ़ जाता है।नतीजतन, उच्च शक्ति स्कैनिंग का उपयोग करते समय, लेजर की स्कैनिंग गति सीमित होगी।एक बड़ी फॉर्मिंग रेंज को स्कैन करते समय, लेज़र की फ़ोकल लंबाई को बदलना भी मुश्किल होता है।इलेक्ट्रॉन बीम का विक्षेपण और ध्यान चुंबकीय क्षेत्र द्वारा पूरा किया जाता है।विद्युत संकेत की तीव्रता और दिशा को बदलकर इलेक्ट्रॉन बीम के विक्षेपण और ध्यान केंद्रित करने की लंबाई को जल्दी और संवेदनशीलता से नियंत्रित किया जा सकता है।धातु के वाष्पीकरण से इलेक्ट्रॉन बीम विक्षेपण फ़ोकसिंग सिस्टम परेशान नहीं होगा।लेज़रों और इलेक्ट्रॉन बीमों के साथ धातु को पिघलाने पर, धातु का वाष्प पूरे निर्माण स्थान में फैल जाएगा और धातु की फिल्म के संपर्क में आने वाली किसी भी वस्तु की सतह को कोट कर देगा।इलेक्ट्रॉन बीम का विक्षेपण और ध्यान केंद्रित करना सभी एक चुंबकीय क्षेत्र में किया जाता है, इसलिए वे धातु के वाष्पीकरण से प्रभावित नहीं होंगे;लेजर गैल्वेनोमीटर जैसे ऑप्टिकल उपकरण वाष्पीकरण द्वारा आसानी से प्रदूषित हो जाते हैं।
लेजर मीताल निक्षेप(एलएमडी)
लेजर मेटल डिपोजिशन (LMD) पहली बार 1990 के दशक में संयुक्त राज्य अमेरिका में सैंडिया नेशनल लेबोरेटरी द्वारा प्रस्तावित किया गया था, और फिर दुनिया के कई हिस्सों में क्रमिक रूप से विकसित हुआ।चूंकि कई विश्वविद्यालय और संस्थान स्वतंत्र रूप से शोध करते हैं, इस तकनीक के कई नाम हैं, हालांकि नाम समान नहीं हैं, लेकिन उनके सिद्धांत मूल रूप से समान हैं।मोल्डिंग प्रक्रिया के दौरान, नोजल के माध्यम से काम करने वाले विमान पर पाउडर इकट्ठा किया जाता है, और लेजर बीम भी इस बिंदु पर इकट्ठा होता है, और पाउडर और लाइट एक्शन पॉइंट संयोग होते हैं, और स्टैक्ड क्लैडिंग इकाई वर्कटेबल के माध्यम से आगे बढ़कर प्राप्त की जाती है या नोक।
लेंस तकनीक किलोवाट-श्रेणी के लेज़रों का उपयोग करता है।बड़े लेजर फोकस स्पॉट के कारण, आमतौर पर 1 मिमी से अधिक, हालांकि धातु से बंधी हुई घनी धातु इकाइयां प्राप्त की जा सकती हैं, उनकी आयामी सटीकता और सतह खत्म बहुत अच्छी नहीं है, और उपयोग करने से पहले और मशीनिंग की आवश्यकता होती है।लेजर क्लैडिंग एक जटिल भौतिक और रासायनिक धातुकर्म प्रक्रिया है, और क्लैडिंग प्रक्रिया के मापदंडों का क्लैड भागों की गुणवत्ता पर बहुत प्रभाव पड़ता है।लेजर क्लैडिंग में प्रक्रिया मापदंडों में मुख्य रूप से लेजर पावर, स्पॉट व्यास, डिफोकसिंग राशि, पाउडर फीडिंग गति, स्कैनिंग गति, पिघला हुआ पूल तापमान आदि शामिल हैं, जो कमजोर पड़ने की दर, दरार, सतह खुरदरापन और क्लैडिंग भागों की कॉम्पैक्टनेस पर बहुत प्रभाव डालते हैं। .साथ ही, प्रत्येक पैरामीटर एक दूसरे को प्रभावित भी करता है, जो एक बहुत ही जटिल प्रक्रिया है।क्लैडिंग प्रक्रिया की स्वीकार्य सीमा के भीतर विभिन्न प्रभावित करने वाले कारकों को नियंत्रित करने के लिए उपयुक्त नियंत्रण विधियों को अपनाया जाना चाहिए।
प्रत्यक्षधातु लेजर एसअंतरइंग(डीएमएलएस)
के लिए आमतौर पर दो तरीके होते हैंएसएलएसधातु के हिस्सों का निर्माण करने के लिए, एक अप्रत्यक्ष विधि है, जो कि बहुलक-लेपित धातु पाउडर का एसएलएस है;दूसरी सीधी विधि है, यानी डायरेक्ट मेटल लेजर सिंटरिंग (DMLS)। चूंकि धातु पाउडर के सीधे लेजर सिंटरिंग पर शोध 1991 में लेउवेन में चैटोफी यूनिवर्सिटी में किया गया था, तीन आयामी भागों को बनाने के लिए धातु पाउडर का सीधा सिंटरिंग एसएलएस प्रक्रिया द्वारा तेजी से प्रोटोटाइप के अंतिम लक्ष्यों में से एक है।अप्रत्यक्ष एसएलएस तकनीक की तुलना में, डीएमएलएस प्रक्रिया का मुख्य लाभ महंगा और समय लेने वाली प्री-ट्रीटमेंट और पोस्ट-ट्रीटमेंट प्रक्रिया चरणों का उन्मूलन है।
विशेषताएँ डीएमएलएस की
SLS प्रौद्योगिकी की एक शाखा के रूप में, DMLS प्रौद्योगिकी का मूल रूप से एक ही सिद्धांत है।हालांकि, डीएमएलएस तकनीक द्वारा जटिल आकार वाले धातु के हिस्सों को सटीक रूप से बनाना मुश्किल है।अंतिम विश्लेषण में, यह मुख्य रूप से "गोलाकारकरण" प्रभाव और डीएमएलएस में धातु पाउडर के सिंटरिंग विरूपण के कारण होता है।गोलाकारीकरण एक ऐसी घटना है जिसमें पिघले हुए धातु के तरल की सतह का आकार तरल धातु और आसपास के माध्यम के बीच के तनाव के तहत एक गोलाकार सतह में बदल जाता है ताकि पिघले हुए धातु के तरल की सतह और धातु की सतह से बनी प्रणाली बनाई जा सके। न्यूनतम मुक्त ऊर्जा के साथ आसपास का माध्यम।गोलाकारीकरण धातु के पाउडर को पिघलने के बाद एक निरंतर और चिकनी पिघला हुआ पूल बनाने में असमर्थ बना देगा, इसलिए गठित भाग ढीले और झरझरा होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप मोल्डिंग विफलता होती है।तरल चरण सिंटरिंग चरण में एकल-घटक धातु पाउडर की अपेक्षाकृत उच्च चिपचिपाहट के कारण, "गोलाकारकरण" प्रभाव विशेष रूप से गंभीर होता है, और गोलाकार व्यास अक्सर पाउडर कणों के व्यास से बड़ा होता है, जिससे बड़ी संख्या में पापी भागों में छिद्र।इसलिए, एकल-घटक धातु पाउडर के डीएमएलएस में स्पष्ट प्रक्रिया दोष होते हैं, और अक्सर बाद के उपचार की आवश्यकता होती है, न कि "प्रत्यक्ष सिंटरिंग" की वास्तविक भावना।
एकल घटक धातु पाउडर डीएमएलएस की "गोलाकारकरण" घटना को दूर करने के लिए और परिणामी प्रक्रिया दोष जैसे कि सिंटरिंग विरूपण और ढीला घनत्व, यह आम तौर पर बहु-घटक धातु पाउडर का उपयोग विभिन्न पिघलने बिंदुओं के साथ या पूर्व-मिश्र धातु पाउडर का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है। .बहु-घटक धातु पाउडर प्रणाली आम तौर पर उच्च गलनांक धातुओं, कम गलनांक धातुओं और कुछ अतिरिक्त तत्वों से बनी होती है।कंकाल धातु के रूप में उच्च पिघलने बिंदु धातु पाउडर डीएमएलएस में अपने ठोस कोर को बनाए रख सकता है।लो-मेल्टिंग पॉइंट मेटल पाउडर का उपयोग बाइंडर धातु के रूप में किया जाता है, जिसे डीएमएलएस में पिघलाकर एक तरल चरण बनाया जाता है, और परिणामी तरल चरण कोट, गीला और ठोस चरण धातु कणों को सिंटरिंग घनत्व प्राप्त करने के लिए बांधता है।
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योगदानकर्ता: सैमी