התכת קרן אלקטרונים(EBM)
התכה סלקטיבית של קרן אלקטרונים (EBSM) עִקָרוֹן
בדומה לסינטרינג סלקטיבי בלייזר והתכת לייזר סלקטיביתתהליכים, טכנולוגיית התכה סלקטיבית של קרני אלקטרונים (EBSM) היא טכנולוגיית ייצור מהירה המשתמשת בקרני אלקטרונים בעלות אנרגיה גבוהה ומהירות גבוהה כדי להפציץ אבקת מתכת באופן סלקטיבי, ובכך להמיס וליצור חומרי אבקה.
תהליך EBSM הטכנולוגיה היא כדלקמן: ראשית, מורחים שכבת אבקה על מישור פיזור האבקה;לאחר מכן, תחת בקרת מחשב, אלומת האלקטרונים נמסה באופן סלקטיבי בהתאם למידע של פרופיל החתך, ואבקת המתכת מומסת יחד, נקשרת עם החלק שנוצר למטה, ונערמת שכבה אחר שכבה עד שכל החלק כולו. מוּמַס;לבסוף, מסירים עודפי אבקה כדי להניב את המוצר התלת מימדי הרצוי.אות הסריקה בזמן אמת של המחשב העליון מועבר לעול ההסטה לאחר המרה דיגיטלית לאנלוגית והגברת הספק, וקרן האלקטרונים מוסטת תחת פעולת השדה המגנטי שנוצר על ידי מתח ההטיה המתאים להשגת התכה סלקטיבית .לאחר יותר מעשר שנים של מחקר, נמצא שכמה פרמטרים של תהליך כגון זרם קרן אלקטרונים, זרם מיקוד, זמן פעולה, עובי אבקה, מתח מאיץ ומצב סריקה מתבצעים בניסויים אורתוגונליים.לזמן הפעולה יש את ההשפעה הגדולה ביותר על הגיבוש.
יתרונותשל EBSM
טכנולוגיית יצירת מתכת ישירה בקרן אלקטרונים משתמשת בקרני אלקטרונים בעלות אנרגיה גבוהה כמקור החום לעיבוד.ניתן לבצע יצירת סריקה ללא אינרציה מכנית על ידי מניפולציה של סליל ההטיה המגנטי, וסביבת הוואקום של קרן האלקטרונים יכולה גם למנוע מאבקת מתכת להתחמצן במהלך סינטר או התכה של שלב נוזלי.בהשוואה ללייזר, לקרן אלקטרונים יש יתרונות של קצב ניצול אנרגיה גבוה, עומק פעולה גדול, קצב ספיגת חומרים גבוה, יציבות ועלויות תפעול ותחזוקה נמוכות.היתרונות של טכנולוגיית EBM כוללים יעילות גיבוש גבוהה, עיוות חלק נמוך, אין צורך בתמיכת מתכת במהלך תהליך היצירה, מבנה מיקרו צפוף יותר, וכן הלאה.הסטת קרן האלקטרונים ובקרת המיקוד מהירה ורגישה יותר.הסטת הלייזר מחייבת שימוש במראה רוטטת, ומהירות הסיבוב של המראה הרוטטת מהירה במיוחד כאשר הלייזר סורק במהירויות גבוהות.כאשר עוצמת הלייזר מוגברת, הגלוונומטר דורש מערכת קירור מורכבת יותר, ומשקלו עולה באופן משמעותי.כתוצאה מכך, בעת שימוש בסריקה בהספק גבוה יותר, מהירות הסריקה של הלייזר תהיה מוגבלת.כאשר סורקים טווח יצירה גדול, קשה לשנות את אורך המוקד של הלייזר.הסטייה והמיקוד של אלומת האלקטרונים מבוצעים על ידי שדה מגנטי.ניתן לשלוט בסטייה ובאורך המיקוד של קרן האלקטרונים במהירות וברגישות על ידי שינוי עוצמת וכיוון האות החשמלי.מערכת מיקוד הסטת קרן האלקטרונים לא תופרע על ידי אידוי מתכת.בעת המסת מתכת באמצעות לייזרים וקרני אלקטרונים, אדי המתכת יתפזרו בכל החלל היוצר ויצפה את פני השטח של כל חפץ במגע עם סרט מתכת.הסטייה והמיקוד של קרני אלקטרונים נעשים כולם בשדה מגנטי, כך שהן לא יושפעו מאידוי מתכת;מכשירים אופטיים כגון גלונומטר לייזר מזוהמים בקלות על ידי אידוי.
לייזר אותיטל תַצהִיר(LMD)
השקעת מתכת לייזר (LMD) הוצעה לראשונה על ידי המעבדה הלאומית של Sandia בארצות הברית בשנות ה-90, ולאחר מכן התפתחה ברציפות באזורים רבים בעולם.מכיוון שאוניברסיטאות ומוסדות רבים עורכים מחקר באופן עצמאי, טכנולוגיה זו ישנם שמות רבים, אמנם השמות אינם זהים, אך העקרונות שלהם זהים בעצם.במהלך תהליך היציקה, האבקה נאספת על מישור העבודה דרך הזרבובית, וגם קרן הלייזר נאספת עד לנקודה זו, ונקודות פעולת האבקה והאור מקבילות, ויישות החיפוי המוערמת מתקבלת על ידי מעבר דרך שולחן העבודה או זרבובית.
טכנולוגיית עדשות משתמש בלייזרים בדרגת קילוואט.בשל נקודת מיקוד הלייזר הגדולה, בדרך כלל יותר מ-1 מ"מ, למרות שניתן להשיג ישויות מתכת צפופות בקשר מתכתי, דיוק הממדים וגימור פני השטח שלהם אינם טובים במיוחד, ונדרש עיבוד נוסף לפני השימוש.חיפוי בלייזר הינו תהליך מטלורגי פיזי וכימי מורכב, ולפרמטרים של תהליך החיפוי יש השפעה רבה על איכות חלקי החיפוי.פרמטרי התהליך בחיפוי לייזר כוללים בעיקר כוח לייזר, קוטר ספוט, כמות ביטול מיקוד, מהירות הזנת אבקה, מהירות סריקה, טמפרטורת הבריכה המותכת וכו', שיש להם השפעה רבה על קצב הדילול, הסדק, חספוס פני השטח והקומפקטיות של חלקי החיפוי. .יחד עם זאת, כל פרמטר משפיע גם זה על זה, וזה תהליך מאוד מסובך.יש לאמץ שיטות בקרה מתאימות כדי לשלוט בגורמי השפעה שונים בטווח המותר של תהליך החיפוי.
ישירמתכת לייזר Sבֵּיןing(DMLS)
בדרך כלל יש שתי שיטות עבורSLSלייצור חלקי מתכת, האחת היא השיטה העקיפה, כלומר, SLS של אבקת מתכת מצופה פולימר;השיטה השנייה היא השיטה הישירה, כלומר סינטינג מתכת בלייזר ישירה (DMLS). מאחר שהמחקר על סינטר לייזר ישיר של אבקת מתכת בוצע באוניברסיטת Chatofci בלובנה בשנת 1991, סינון ישיר של אבקת מתכת ליצירת חלקים תלת מימדיים על ידי תהליך SLS הוא אחת המטרות הסופיות של אב טיפוס מהיר.בהשוואה לטכנולוגיית SLS עקיפה, היתרון העיקרי של תהליך DMLS הוא ביטול שלבי תהליך קדם-טיפול ואחרי-טיפול יקרים וגוזלים זמן.
מאפיינים של DMLS
כענף של טכנולוגיית SLS, לטכנולוגיית DMLS יש בעצם אותו עיקרון.עם זאת, קשה ליצור במדויק חלקי מתכת בעלי צורות מורכבות על ידי טכנולוגיית DMLS.בסופו של דבר, זה נובע בעיקר מאפקט ה"ספרואידיזציה" ועיוות סינטר של אבקת מתכת ב-DMLS.ספרואידיזציה היא תופעה שבה צורת פני השטח של נוזל המתכת המותכת הופכת למשטח כדורי תחת מתח הממשק בין המתכת הנוזלית לבין המדיום שמסביב על מנת להפוך את המערכת המורכבת ממשטח של נוזל המתכת המותכת והמשטח של המדיום שמסביב עם מינימום אנרגיה חופשית.ספרואידיזציה תגרום לאבקת המתכת להתמצק לאחר ההמסה ליצירת בריכה מותכת רציפה וחלקה, כך שהחלקים הנוצרים רופפים ונקבוביים, וכתוצאה מכך כשל ביציקה.בשל הצמיגות הגבוהה יחסית של אבקת מתכת חד-רכיבית בשלב הסינטרינג בשלב נוזלי, אפקט ה"ספרואידיזציה" חמור במיוחד, והקוטר הכדורי לרוב גדול מקוטר חלקיקי האבקה, מה שמוביל למספר רב של נקבוביות בחלקים המחוברים.לכן, ל-DMLS של אבקת מתכת חד-רכיבית יש פגמים ברורים בתהליך, ולעיתים קרובות דורש טיפול לאחר מכן, לא את התחושה האמיתית של "סינטרינג ישיר".
על מנת להתגבר על תופעת ה"ספרואידיזציה" של אבקת מתכת יחידה DMLS ועל פגמי התהליך הנובעים כמו עיוות סינטר וצפיפות רופפת, ניתן להשיג זאת בדרך כלל על ידי שימוש באבקות מתכת מרובות רכיבים עם נקודות התכה שונות או שימוש באבקות קדם-ניזג. .מערכת אבקת מתכת מרובת רכיבים מורכבת בדרך כלל ממתכות בנקודת התכה גבוהה, מתכות בנקודת התכה נמוכה וכמה אלמנטים נוספים.אבקת המתכת הגבוהה כמתכת השלד יכולה לשמור על הליבה המוצקה שלה ב-DMLS.אבקת המתכת בעלת נקודת התכה נמוכה משמשת כמתכת מקשרת, המומסת ב-DMLS ליצירת שלב נוזלי, והשלב הנוזלי המתקבל מצפה, מרטיב ומקשר את חלקיקי המתכת השלב המוצק כדי להשיג ציפוף סינטר.
כחברה מובילה בסיןשירות הדפסת תלת מימדתַעֲשִׂיָה,JSADDתלת מימד לא ישכח את כוונתו המקורית, יגדיל את ההשקעה, יתחדש ויפתח טכנולוגיות נוספות, ויאמין שזה יביא חווית הדפסה תלת מימדית חדשה לציבור.
תורם: סמי