ഇലക്ട്രോൺ ബീം ഉരുകൽ(ഇ.ബി.എം)
ഇലക്ട്രോൺ ബീം സെലക്ടീവ് മെൽറ്റിംഗ് (EBSM) തത്വം
ലേസർ സെലക്ടീവ് സിന്ററിംഗിന് സമാനമായതുംസെലക്ടീവ് ലേസർ മെൽറ്റിംഗ്ഇലക്ട്രോൺ ബീം സെലക്ടീവ് മെൽറ്റിംഗ് ടെക്നോളജി (ഇബിഎസ്എം) എന്നത് ഒരു ദ്രുത നിർമ്മാണ സാങ്കേതികവിദ്യയാണ്, ഇത് ഉയർന്ന ഊർജ്ജവും അതിവേഗ ഇലക്ട്രോൺ ബീമുകളും ഉപയോഗിച്ച് ലോഹപ്പൊടിയെ തിരഞ്ഞെടുത്ത് ബോംബ് വിതറുകയും അതുവഴി ഉരുകി പൊടി വസ്തുക്കൾ രൂപപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.
EBSM പ്രക്രിയ സാങ്കേതികവിദ്യ ഇപ്രകാരമാണ്: ആദ്യം, പൊടി വ്യാപിക്കുന്ന തലത്തിൽ ഒരു പാളി പൊടി വിതറുക; തുടർന്ന്, കമ്പ്യൂട്ടർ നിയന്ത്രണത്തിൽ, ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ പ്രൊഫൈലിന്റെ വിവരങ്ങൾ അനുസരിച്ച് ഇലക്ട്രോൺ ബീം തിരഞ്ഞെടുത്ത് ഉരുകുകയും, ലോഹപ്പൊടി ഒരുമിച്ച് ഉരുക്കി, താഴെയുള്ള രൂപപ്പെടുത്തിയ ഭാഗവുമായി ബന്ധിപ്പിച്ച്, മുഴുവൻ ഭാഗവും പൂർണ്ണമായും ഉരുകുന്നത് വരെ പാളി പാളിയായി കൂട്ടിയിട്ടിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു; ഒടുവിൽ, ആവശ്യമുള്ള ത്രിമാന ഉൽപ്പന്നം ലഭിക്കുന്നതിന് അധിക പൊടി നീക്കം ചെയ്യുന്നു. ഡിജിറ്റൽ-ടു-അനലോഗ് പരിവർത്തനത്തിനും പവർ ആംപ്ലിഫിക്കേഷനും ശേഷം മുകളിലെ കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ തത്സമയ സ്കാനിംഗ് സിഗ്നൽ ഡിഫ്ലെക്ഷൻ യോക്കിലേക്ക് കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ സെലക്ടീവ് മെൽറ്റിംഗ് നേടുന്നതിന് അനുബന്ധ ഡിഫ്ലെക്ഷൻ വോൾട്ടേജ് സൃഷ്ടിച്ച കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ ഇലക്ട്രോൺ ബീം വ്യതിചലിക്കുന്നു. പത്ത് വർഷത്തിലധികം നീണ്ട ഗവേഷണത്തിന് ശേഷം, ഇലക്ട്രോൺ ബീം കറന്റ്, ഫോക്കസിംഗ് കറന്റ്, ആക്ഷൻ സമയം, പൊടി കനം, ആക്സിലറേറ്റിംഗ് വോൾട്ടേജ്, സ്കാനിംഗ് മോഡ് തുടങ്ങിയ ചില പ്രക്രിയ പാരാമീറ്ററുകൾ ഓർത്തോഗണൽ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ നടത്തുന്നതായി കണ്ടെത്തി. രൂപീകരണത്തിൽ പ്രവർത്തന സമയമാണ് ഏറ്റവും വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നത്.
പ്രയോജനങ്ങൾEBSM-ന്റെ
ഇലക്ട്രോൺ ബീം ഡയറക്ട് മെറ്റൽ ഫോർമിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ പ്രോസസ്സിംഗ് ഹീറ്റ് സ്രോതസ്സായി ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഇലക്ട്രോൺ ബീമുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. കാന്തിക വ്യതിചലന കോയിൽ കൈകാര്യം ചെയ്തുകൊണ്ട് മെക്കാനിക്കൽ ജഡത്വമില്ലാതെ സ്കാനിംഗ് രൂപീകരണം നടത്താൻ കഴിയും, കൂടാതെ ഇലക്ട്രോൺ ബീമിന്റെ വാക്വം പരിസ്ഥിതിക്ക് ദ്രാവക ഘട്ടം സിന്ററിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ ഉരുകൽ സമയത്ത് ലോഹ പൊടി ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യപ്പെടുന്നത് തടയാനും കഴിയും. ലേസറുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഇലക്ട്രോൺ ബീമിന് ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഉപയോഗ നിരക്ക്, വലിയ പ്രവർത്തന ആഴം, ഉയർന്ന മെറ്റീരിയൽ ആഗിരണം നിരക്ക്, സ്ഥിരത, കുറഞ്ഞ പ്രവർത്തന, പരിപാലന ചെലവുകൾ എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. ഉയർന്ന രൂപീകരണ കാര്യക്ഷമത, കുറഞ്ഞ ഭാഗ രൂപഭേദം, രൂപീകരണ പ്രക്രിയയിൽ ലോഹ പിന്തുണയുടെ ആവശ്യമില്ല, സാന്ദ്രമായ മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ തുടങ്ങിയവ EBM സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഗുണങ്ങളിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഇലക്ട്രോൺ ബീം വ്യതിചലനവും ഫോക്കസ് നിയന്ത്രണവും വേഗതയേറിയതും കൂടുതൽ സെൻസിറ്റീവുമാണ്. ലേസറിന്റെ വ്യതിചലനത്തിന് ഒരു വൈബ്രേറ്റിംഗ് മിററിന്റെ ഉപയോഗം ആവശ്യമാണ്, കൂടാതെ ലേസർ ഉയർന്ന വേഗതയിൽ സ്കാൻ ചെയ്യുമ്പോൾ വൈബ്രേറ്റിംഗ് മിററിന്റെ ഭ്രമണ വേഗത വളരെ വേഗത്തിലായിരിക്കും. ലേസർ പവർ വർദ്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ, ഗാൽവനോമീറ്ററിന് കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ ഒരു തണുപ്പിക്കൽ സംവിധാനം ആവശ്യമാണ്, അതിന്റെ ഭാരം ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കുന്നു. തൽഫലമായി, ഉയർന്ന പവർ സ്കാനിംഗ് ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ലേസറിന്റെ സ്കാനിംഗ് വേഗത പരിമിതമാകും. ഒരു വലിയ ഫോമിംഗ് റേഞ്ച് സ്കാൻ ചെയ്യുമ്പോൾ, ലേസറിന്റെ ഫോക്കൽ ലെങ്ത് മാറ്റുന്നതും ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. ഇലക്ട്രോൺ ബീമിന്റെ ഡിഫ്ലെക്ഷനും ഫോക്കസിംഗും കാന്തികക്ഷേത്രം വഴിയാണ് സാധ്യമാകുന്നത്. വൈദ്യുത സിഗ്നലിന്റെ തീവ്രതയും ദിശയും മാറ്റുന്നതിലൂടെ ഇലക്ട്രോൺ ബീമിന്റെ ഡിഫ്ലെക്ഷനും ഫോക്കസിംഗ് നീളവും വേഗത്തിലും സെൻസിറ്റീവായും നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും. ലോഹ ബാഷ്പീകരണം മൂലം ഇലക്ട്രോൺ ബീം ഡിഫ്ലെക്ഷൻ ഫോക്കസിംഗ് സിസ്റ്റത്തിന് തടസ്സമുണ്ടാകില്ല. ലേസറുകളും ഇലക്ട്രോൺ ബീമുകളും ഉപയോഗിച്ച് ലോഹം ഉരുക്കുമ്പോൾ, ലോഹ നീരാവി രൂപപ്പെടുന്ന സ്ഥലത്തിലുടനീളം വ്യാപിക്കുകയും ഒരു ലോഹ ഫിലിമുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്ന ഏതൊരു വസ്തുവിന്റെയും ഉപരിതലം മൂടുകയും ചെയ്യും. ഇലക്ട്രോൺ ബീമുകളുടെ ഡിഫ്ലെക്ഷനും ഫോക്കസിംഗും എല്ലാം ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രത്തിലാണ് ചെയ്യുന്നത്, അതിനാൽ അവയെ ലോഹ ബാഷ്പീകരണം ബാധിക്കില്ല; ലേസർ ഗാൽവനോമീറ്ററുകൾ പോലുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ ബാഷ്പീകരണം വഴി എളുപ്പത്തിൽ മലിനീകരിക്കപ്പെടുന്നു.
ലേസർ മിതാൽ നിക്ഷേപം(എൽഎംഡി)
1990-കളിൽ അമേരിക്കയിലെ സാൻഡിയ നാഷണൽ ലബോറട്ടറിയാണ് ലേസർ മെറ്റൽ ഡിപ്പോസിഷൻ (എൽഎംഡി) ആദ്യമായി നിർദ്ദേശിച്ചത്, പിന്നീട് ലോകത്തിന്റെ പല ഭാഗങ്ങളിലും തുടർച്ചയായി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. പല സർവകലാശാലകളും സ്ഥാപനങ്ങളും സ്വതന്ത്രമായി ഗവേഷണം നടത്തുന്നതിനാൽ, ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് നിരവധി പേരുകൾ ഉണ്ട്, പേരുകൾ ഒന്നുമല്ലെങ്കിലും അവയുടെ തത്വങ്ങൾ അടിസ്ഥാനപരമായി ഒന്നുതന്നെയാണ്. മോൾഡിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ, പൊടി പ്രവർത്തിക്കുന്ന തലത്തിൽ നോസൽ വഴി ശേഖരിക്കുന്നു, ലേസർ ബീം ഈ പോയിന്റിലേക്ക് ശേഖരിക്കുന്നു, പൊടിയും ലൈറ്റ് ആക്ഷൻ പോയിന്റുകളും യാദൃശ്ചികമാണ്, കൂടാതെ വർക്ക്ടേബിളിലൂടെയോ നോസിലിലൂടെയോ നീങ്ങുന്നതിലൂടെയാണ് സ്റ്റാക്ക് ചെയ്ത ക്ലാഡിംഗ് എന്റിറ്റി ലഭിക്കുന്നത്.
ലെൻസ് സാങ്കേതികവിദ്യ കിലോവാട്ട് ക്ലാസ് ലേസറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. വലിയ ലേസർ ഫോക്കസ് സ്പോട്ട് കാരണം, സാധാരണയായി 1 മില്ലീമീറ്ററിൽ കൂടുതൽ, മെറ്റലർജിക്കലി ബോണ്ടഡ് സാന്ദ്രമായ ലോഹ എന്റിറ്റികൾ ലഭിക്കുമെങ്കിലും, അവയുടെ ഡൈമൻഷണൽ കൃത്യതയും ഉപരിതല ഫിനിഷും വളരെ മികച്ചതല്ല, കൂടാതെ ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് കൂടുതൽ മെഷീനിംഗ് ആവശ്യമാണ്. ലേസർ ക്ലാഡിംഗ് സങ്കീർണ്ണമായ ഒരു ഭൗതിക, രാസ മെറ്റലർജിക്കൽ പ്രക്രിയയാണ്, കൂടാതെ ക്ലാഡിംഗ് പ്രക്രിയയുടെ പാരാമീറ്ററുകൾ ക്ലാഡ് ചെയ്ത ഭാഗങ്ങളുടെ ഗുണനിലവാരത്തിൽ വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. ലേസർ ക്ലാഡിംഗിലെ പ്രോസസ് പാരാമീറ്ററുകളിൽ പ്രധാനമായും ലേസർ പവർ, സ്പോട്ട് വ്യാസം, ഡിഫോക്കസിംഗ് അളവ്, പൊടി ഫീഡിംഗ് വേഗത, സ്കാനിംഗ് വേഗത, ഉരുകിയ പൂൾ താപനില മുതലായവ ഉൾപ്പെടുന്നു, ഇത് ക്ലാഡിംഗ് ഭാഗങ്ങളുടെ നേർപ്പിക്കൽ നിരക്ക്, വിള്ളൽ, ഉപരിതല പരുക്കൻത, ഒതുക്കം എന്നിവയിൽ വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. അതേസമയം, ഓരോ പാരാമീറ്ററും പരസ്പരം ബാധിക്കുന്നു, ഇത് വളരെ സങ്കീർണ്ണമായ ഒരു പ്രക്രിയയാണ്. ക്ലാഡിംഗ് പ്രക്രിയയുടെ അനുവദനീയമായ പരിധിക്കുള്ളിൽ വിവിധ സ്വാധീനിക്കുന്ന ഘടകങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന് ഉചിതമായ നിയന്ത്രണ രീതികൾ സ്വീകരിക്കണം.
നേരിട്ട്മെറ്റൽ ലേസർ എസ്ഇടയ്ക്ക്ഇൻഗ്(ഡിഎംഎൽഎസ്)
സാധാരണയായി രണ്ട് രീതികളുണ്ട്എസ്.എൽ.എസ്ലോഹ ഭാഗങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന്, ഒന്ന് പരോക്ഷ രീതിയാണ്, അതായത്, പോളിമർ പൂശിയ ലോഹപ്പൊടിയുടെ SLS; മറ്റൊന്ന് നേരിട്ടുള്ള രീതിയാണ്, അതായത്, ഡയറക്ട് മെറ്റൽ ലേസർ സിന്ററിംഗ് (DMLS). 1991-ൽ ല്യൂവ്‌നിലെ ചാറ്റോഫ്‌സി സർവകലാശാലയിൽ ലോഹപ്പൊടിയുടെ നേരിട്ടുള്ള ലേസർ സിന്ററിംഗിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം നടന്നതിനാൽ, SLS പ്രക്രിയയിലൂടെ ത്രിമാന ഭാഗങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് ലോഹപ്പൊടിയുടെ നേരിട്ടുള്ള സിന്ററിംഗ് ദ്രുത പ്രോട്ടോടൈപ്പിംഗിന്റെ ആത്യന്തിക ലക്ഷ്യങ്ങളിലൊന്നാണ്. പരോക്ഷ SLS സാങ്കേതികവിദ്യയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, DMLS പ്രക്രിയയുടെ പ്രധാന നേട്ടം ചെലവേറിയതും സമയമെടുക്കുന്നതുമായ പ്രീ-ട്രീറ്റ്‌മെന്റും പോസ്റ്റ്-ട്രീറ്റ്‌മെന്റ് പ്രക്രിയ ഘട്ടങ്ങളും ഇല്ലാതാക്കുക എന്നതാണ്.
ഫീച്ചറുകൾ ഡിഎംഎൽഎസിലെ
SLS സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഒരു ശാഖ എന്ന നിലയിൽ, DMLS സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് അടിസ്ഥാനപരമായി ഒരേ തത്വമാണുള്ളത്. എന്നിരുന്നാലും, DMLS സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് സങ്കീർണ്ണമായ ആകൃതികളുള്ള ലോഹ ഭാഗങ്ങൾ കൃത്യമായി രൂപപ്പെടുത്തുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. അന്തിമ വിശകലനത്തിൽ, DMLS-ലെ ലോഹപ്പൊടിയുടെ "സ്ഫെറോയിഡൈസേഷൻ" പ്രഭാവവും സിന്ററിംഗ് രൂപഭേദവുമാണ് ഇതിന് പ്രധാന കാരണം. ഉരുകിയ ലോഹ ദ്രാവകത്തിന്റെ ഉപരിതല രൂപം ദ്രാവക ലോഹത്തിനും ചുറ്റുമുള്ള മാധ്യമത്തിനും ഇടയിലുള്ള ഇന്റർഫേഷ്യൽ ടെൻഷനിൽ ഒരു ഗോളാകൃതിയിലുള്ള പ്രതലമായി മാറുന്ന ഒരു പ്രതിഭാസമാണ് സ്ഫെറോയിഡൈസേഷൻ. ഉരുകിയ ലോഹ ദ്രാവകത്തിന്റെ ഉപരിതലവും ചുറ്റുമുള്ള മാധ്യമത്തിന്റെ ഉപരിതലവും ചേർന്ന സിസ്റ്റം ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ സ്വതന്ത്ര ഊർജ്ജത്തോടെ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് ഇത് സഹായിക്കുന്നു. ഉരുകിയതിനുശേഷം ലോഹപ്പൊടിയെ തുടർച്ചയായതും മിനുസമാർന്നതുമായ ഒരു ഉരുകിയ കുളം രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് സ്ഫെറോയിഡൈസേഷൻ ലോഹപ്പൊടിയെ ദൃഢീകരിക്കാൻ കഴിയാത്തതാക്കും, അതിനാൽ രൂപപ്പെട്ട ഭാഗങ്ങൾ അയഞ്ഞതും സുഷിരങ്ങളുള്ളതുമായിരിക്കും, ഇത് മോൾഡിംഗ് പരാജയത്തിന് കാരണമാകുന്നു. ദ്രാവക ഘട്ടം സിന്ററിംഗ് ഘട്ടത്തിൽ ഒറ്റ-ഘടക ലോഹപ്പൊടിയുടെ താരതമ്യേന ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി കാരണം, "സ്ഫെറോയിഡൈസേഷൻ" പ്രഭാവം പ്രത്യേകിച്ച് ഗുരുതരമാണ്, കൂടാതെ ഗോളാകൃതിയിലുള്ള വ്യാസം പലപ്പോഴും പൊടി കണങ്ങളുടെ വ്യാസത്തേക്കാൾ വലുതാണ്, ഇത് സിന്റർ ചെയ്ത ഭാഗങ്ങളിൽ ധാരാളം സുഷിരങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്നു. അതിനാൽ, ഒറ്റ-ഘടക ലോഹപ്പൊടിയുടെ DMLS-ന് വ്യക്തമായ പ്രക്രിയാ വൈകല്യങ്ങളുണ്ട്, കൂടാതെ പലപ്പോഴും "നേരിട്ടുള്ള സിന്ററിംഗ്" എന്ന യഥാർത്ഥ അർത്ഥമല്ല, തുടർന്നുള്ള ചികിത്സ ആവശ്യമാണ്.
സിംഗിൾ കോമ്പോണന്റ് മെറ്റൽ പൗഡർ DMLS-ന്റെ "സ്ഫെറോയിഡൈസേഷൻ" പ്രതിഭാസത്തെയും അതിന്റെ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സിന്ററിംഗ് ഡിഫോർമേഷൻ, ലൂസ് ഡെൻസിറ്റി തുടങ്ങിയ പ്രക്രിയാ വൈകല്യങ്ങളെയും മറികടക്കാൻ, വ്യത്യസ്ത ദ്രവണാങ്കങ്ങളുള്ള മൾട്ടി-കോമ്പോണന്റ് മെറ്റൽ പൗഡറുകൾ ഉപയോഗിച്ചോ പ്രീ-അലോയിംഗ് പൗഡറുകൾ ഉപയോഗിച്ചോ ഇത് സാധാരണയായി നേടാനാകും. മൾട്ടി-കോമ്പോണന്റ് മെറ്റൽ പൗഡർ സിസ്റ്റം സാധാരണയായി ഉയർന്ന ദ്രവണാങ്ക പോയിന്റ് ലോഹങ്ങൾ, കുറഞ്ഞ ദ്രവണാങ്ക പോയിന്റ് ലോഹങ്ങൾ, ചില അധിക ഘടകങ്ങൾ എന്നിവ ചേർന്നതാണ്. അസ്ഥികൂട ലോഹമെന്ന നിലയിൽ ഉയർന്ന ദ്രവണാങ്ക പോയിന്റ് ലോഹപ്പൊടിക്ക് DMLS-ൽ അതിന്റെ ഖര കോർ നിലനിർത്താൻ കഴിയും. കുറഞ്ഞ ദ്രവണാങ്ക പോയിന്റ് ലോഹപ്പൊടി ഒരു ബൈൻഡർ ലോഹമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് DMLS-ൽ ഒരു ദ്രാവക ഘട്ടം രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഉരുകുന്നു, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ദ്രാവക ഘട്ടം സിന്ററിംഗ് ഡെൻസിഫിക്കേഷൻ നേടുന്നതിന് ഖര ഘട്ട ലോഹ കണികകളെ നനയ്ക്കുകയും ബന്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
ചൈനയിലെ ഒരു മുൻനിര കമ്പനി എന്ന നിലയിൽ3D പ്രിന്റിംഗ് സേവനംവ്യവസായം,ജെ.എസ്.എ.ഡി.ഡി.3D придекторов അതിന്റെ യഥാർത്ഥ ഉദ്ദേശ്യം മറക്കില്ല, നിക്ഷേപം വർദ്ധിപ്പിക്കും, കൂടുതൽ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ നവീകരിക്കും, വികസിപ്പിക്കും, കൂടാതെ പൊതുജനങ്ങൾക്ക് പുതിയ 3D പ്രിന്റിംഗ് അനുഭവം നൽകുമെന്ന് വിശ്വസിക്കുകയും ചെയ്യും.
സംഭാവന: സാമി
