Peleburan Berkas Elektron(EBM)
Peleburan Selektif Berkas Elektron (EBSM) Prinsip
Mirip dengan sintering selektif laser danPeleburan Laser Selektifproses, teknologi peleburan selektif berkas elektron (EBSM) adalah teknologi manufaktur cepat yang menggunakan berkas elektron berenergi tinggi dan berkecepatan tinggi untuk membombardir bubuk logam secara selektif, sehingga melelehkan dan membentuk bahan bubuk.
Proses EBSM Teknologinya adalah sebagai berikut: Pertama, sebarkan lapisan bubuk pada bidang penyebaran bubuk; kemudian, di bawah kendali komputer, berkas elektron dilelehkan secara selektif sesuai dengan informasi profil penampang, dan bubuk logam dilelehkan bersama, diikat dengan bagian yang dibentuk di bawahnya, dan ditumpuk lapis demi lapis hingga seluruh bagian meleleh sepenuhnya; Akhirnya, bubuk berlebih dihilangkan untuk menghasilkan produk tiga dimensi yang diinginkan. Sinyal pemindaian waktu nyata dari komputer atas ditransmisikan ke kuk defleksi setelah konversi digital-ke-analog dan penguatan daya, dan berkas elektron dibelokkan di bawah aksi medan magnet yang dihasilkan oleh tegangan defleksi yang sesuai untuk mencapai peleburan selektif. Setelah lebih dari sepuluh tahun penelitian, ditemukan bahwa beberapa parameter proses seperti arus berkas elektron, arus fokus, waktu aksi, ketebalan bubuk, tegangan percepatan, dan mode pemindaian dilakukan dalam eksperimen ortogonal. Waktu aksi memiliki pengaruh terbesar pada pembentukan.
Keuntungandari EBSM
Teknologi pembentukan logam langsung berkas elektron menggunakan berkas elektron berenergi tinggi sebagai sumber panas pemrosesan. Pembentukan pemindaian dapat dilakukan tanpa inersia mekanis dengan memanipulasi kumparan defleksi magnetik, dan lingkungan vakum berkas elektron juga dapat mencegah serbuk logam teroksidasi selama sintering atau peleburan fase cair. Dibandingkan dengan laser, berkas elektron memiliki keunggulan tingkat pemanfaatan energi yang tinggi, kedalaman aksi yang besar, tingkat penyerapan material yang tinggi, stabilitas, serta biaya operasi dan perawatan yang rendah. Keunggulan teknologi EBM meliputi efisiensi pembentukan yang tinggi, deformasi komponen yang rendah, tidak memerlukan penyangga logam selama proses pembentukan, struktur mikro yang lebih padat, dan sebagainya. Defleksi dan kontrol fokus berkas elektron lebih cepat dan lebih sensitif. Defleksi laser memerlukan penggunaan cermin getar, dan kecepatan putar cermin getar sangat cepat ketika laser memindai pada kecepatan tinggi. Ketika daya laser ditingkatkan, galvanometer membutuhkan sistem pendingin yang lebih kompleks, dan bobotnya meningkat secara signifikan. Akibatnya, ketika menggunakan pemindaian daya yang lebih tinggi, kecepatan pemindaian laser akan terbatas. Saat memindai rentang pembentukan yang besar, mengubah panjang fokus laser juga sulit. Pembelokan dan pemfokusan berkas elektron dilakukan oleh medan magnet. Pembelokan dan panjang pemfokusan berkas elektron dapat dikontrol dengan cepat dan sensitif dengan mengubah intensitas dan arah sinyal listrik. Sistem pemfokusan pembelokan berkas elektron tidak akan terganggu oleh penguapan logam. Saat melelehkan logam dengan laser dan berkas elektron, uap logam akan berdifusi ke seluruh ruang pembentukan dan melapisi permukaan benda apa pun yang bersentuhan dengan lapisan logam. Pembelokan dan pemfokusan berkas elektron semuanya dilakukan dalam medan magnet, sehingga tidak akan terpengaruh oleh penguapan logam; perangkat optik seperti galvanometer laser mudah tercemar oleh penguapan.
Laser Akutinggi Endapan(LMD)
Laser Metal Deposition (LMD) pertama kali diusulkan oleh Laboratorium Nasional Sandia di Amerika Serikat pada tahun 1990-an, dan kemudian dikembangkan secara bertahap di berbagai belahan dunia. Karena banyak universitas dan institusi melakukan penelitian secara independen, teknologi ini memiliki banyak nama, meskipun namanya berbeda, tetapi prinsipnya pada dasarnya sama. Selama proses pencetakan, serbuk dikumpulkan pada bidang kerja melalui nosel, dan sinar laser juga dikumpulkan ke titik ini. Titik-titik aksi serbuk dan cahaya bertepatan, dan entitas pelapisan yang bertumpuk diperoleh dengan bergerak melalui meja kerja atau nosel.
Teknologi LENS menggunakan laser kelas kilowatt. Karena titik fokus laser yang besar, umumnya lebih dari 1 mm, meskipun entitas logam padat yang terikat secara metalurgi dapat diperoleh, akurasi dimensi dan penyelesaian permukaannya tidak terlalu baik, dan diperlukan pemesinan lebih lanjut sebelum digunakan. Pelapisan laser adalah proses metalurgi fisik dan kimia yang kompleks, dan parameter proses pelapisan memiliki pengaruh besar pada kualitas bagian yang dilapisi. Parameter proses dalam pelapisan laser terutama meliputi daya laser, diameter titik, jumlah pengaburan, kecepatan pengumpanan bubuk, kecepatan pemindaian, suhu kolam lelehan, dll., yang memiliki dampak besar pada laju pengenceran, retak, kekasaran permukaan, dan kekompakan bagian pelapisan. Pada saat yang sama, setiap parameter juga saling memengaruhi, yang merupakan proses yang sangat rumit. Metode kontrol yang tepat harus diadopsi untuk mengendalikan berbagai faktor yang memengaruhi dalam rentang proses pelapisan yang diijinkan.
LangsungLaser Logam Santarsedang(DMLS)
Biasanya ada dua metode untukSLSUntuk memproduksi komponen logam, salah satunya adalah metode tidak langsung, yaitu SLS serbuk logam berlapis polimer; yang lainnya adalah metode langsung, yaitu Direct Metal Laser Sintering (DMLS). Sejak penelitian tentang sintering laser langsung serbuk logam dilakukan di Universitas Chatofci di Leuvne pada tahun 1991, sintering langsung serbuk logam untuk membentuk komponen tiga dimensi dengan proses SLS merupakan salah satu tujuan akhir dari pembuatan prototipe cepat. Dibandingkan dengan teknologi SLS tidak langsung, keunggulan utama proses DMLS adalah penghapusan langkah-langkah proses pra-perlakuan dan pasca-perlakuan yang mahal dan memakan waktu.
Fitur dari DMLS
Sebagai cabang teknologi SLS, teknologi DMLS pada dasarnya memiliki prinsip yang sama. Namun, sulit untuk membentuk komponen logam dengan bentuk kompleks secara akurat menggunakan teknologi DMLS. Pada akhirnya, hal ini terutama disebabkan oleh efek "sferoidisasi" dan deformasi sintering serbuk logam dalam DMLS. Sferoidisasi adalah fenomena di mana bentuk permukaan cairan logam cair berubah menjadi permukaan bulat di bawah tegangan antarmuka antara logam cair dan media di sekitarnya, sehingga sistem yang terdiri dari permukaan cairan logam cair dan permukaan media di sekitarnya memiliki energi bebas minimum. Sferoidisasi akan membuat serbuk logam tidak dapat memadat setelah meleleh dan membentuk genangan cair yang kontinu dan halus, sehingga komponen yang terbentuk menjadi longgar dan berpori, sehingga mengakibatkan kegagalan pencetakan. Karena viskositas serbuk logam komponen tunggal yang relatif tinggi dalam tahap sintering fase cair, efek "sferoidisasi" sangat serius, dan diameter bulat seringkali lebih besar daripada diameter partikel serbuk, yang menyebabkan banyaknya pori pada komponen yang disinter. Oleh karena itu, DMLS dari serbuk logam komponen tunggal memiliki cacat proses yang jelas, dan sering kali memerlukan perawatan lanjutan, bukan pengertian sebenarnya dari “sintering langsung”.
Untuk mengatasi fenomena "sferoidisasi" pada DMLS serbuk logam komponen tunggal dan cacat proses yang dihasilkan seperti deformasi sintering dan kerapatan longgar, umumnya dapat dicapai dengan menggunakan serbuk logam multikomponen dengan titik leleh berbeda atau menggunakan serbuk pra-paduan. Sistem serbuk logam multikomponen umumnya terdiri dari logam dengan titik leleh tinggi, logam dengan titik leleh rendah, dan beberapa unsur tambahan. Serbuk logam dengan titik leleh tinggi sebagai logam kerangka dapat mempertahankan inti padatnya dalam DMLS. Serbuk logam dengan titik leleh rendah digunakan sebagai logam pengikat, yang dilelehkan dalam DMLS untuk membentuk fase cair, dan fase cair yang dihasilkan melapisi, membasahi, dan mengikat partikel logam fase padat untuk mencapai densifikasi sintering.
Sebagai perusahaan terkemuka di TiongkokLayanan pencetakan 3Dindustri,JSADD3D tidak akan melupakan niat awalnya, meningkatkan investasi, berinovasi dan mengembangkan lebih banyak teknologi, dan percaya bahwa hal itu akan membawa pengalaman pencetakan 3D baru kepada publik.
Kontributor: Sammi
