Elektronenbundel smelten(EBM)
Elektronenbundel selectief smelten (EBSM) Beginsel
Vergelijkbaar met laser selectief sinteren enSelectief lasersmeltenProcessen, elektronenstraal selectieve smelttechnologie (EBSM) is een snelle productietechnologie die gebruik maakt van hoge energie en hoge snelheid elektronenstralen om selectief metaalpoeder te bombarderen, waardoor poedermaterialen smelten en vormen.
Het proces van EBSM technologie is als volgt: verspreid eerst een laag poeder op het poederverspreidingsvlak;vervolgens, onder computerbesturing, wordt de elektronenstraal selectief gesmolten volgens de informatie van het dwarsdoorsnedeprofiel, en wordt het metaalpoeder samengesmolten, gebonden aan het gevormde onderdeel eronder en laag voor laag opgestapeld totdat het hele onderdeel volledig is gesmolten;Ten slotte wordt overtollig poeder verwijderd om het gewenste driedimensionale product op te leveren.Het real-time scansignaal van de bovenste computer wordt verzonden naar het afbuigjuk na digitaal-naar-analoog conversie en vermogensversterking, en de elektronenstraal wordt afgebogen onder invloed van het magnetische veld dat wordt gegenereerd door de overeenkomstige afbuigspanning om selectief smelten te bereiken .Na meer dan tien jaar onderzoek is gebleken dat sommige procesparameters zoals elektronenstraalstroom, focusseerstroom, actietijd, poederdikte, versnellingsspanning en scanmodus worden uitgevoerd in orthogonale experimenten.De actietijd heeft de grootste invloed op de vorming.
Voordelenvan EBSM
Directe metaalvormingstechnologie met elektronenbundels maakt gebruik van hoogenergetische elektronenstralen als verwerkingswarmtebron.Scanvorming kan worden uitgevoerd zonder mechanische traagheid door de magnetische afbuigspoel te manipuleren, en de vacuümomgeving van de elektronenstraal kan ook voorkomen dat metaalpoeder wordt geoxideerd tijdens sinteren of smelten in de vloeistoffase.Vergeleken met laser heeft elektronenstraal de voordelen van een hoge energiebenuttingsgraad, grote actiediepte, hoge mate van materiaalabsorptie, stabiliteit en lage bedrijfs- en onderhoudskosten.De voordelen van EBM-technologie zijn onder meer een hoge vormingsefficiëntie, lage vervorming van onderdelen, geen behoefte aan metalen ondersteuning tijdens het vormingsproces, dichtere microstructuur, enzovoort.De afbuiging en focusregeling van de elektronenbundel is sneller en gevoeliger.De afbuiging van de laser vereist het gebruik van een trillende spiegel en de rotatiesnelheid van de trillende spiegel is extreem hoog wanneer de laser met hoge snelheden scant.Wanneer het laservermogen wordt verhoogd, heeft de galvanometer een complexer koelsysteem nodig en neemt het gewicht aanzienlijk toe.Als gevolg hiervan zal de scansnelheid van de laser bij gebruik van scannen met een hoger vermogen beperkt zijn.Bij het scannen van een groot vormbereik is het ook moeilijk om de brandpuntsafstand van de laser te wijzigen.De afbuiging en focussering van de elektronenbundel wordt bewerkstelligd door een magnetisch veld.De afbuiging en focusseerlengte van de elektronenbundel kunnen snel en gevoelig worden geregeld door de intensiteit en richting van het elektrische signaal te veranderen.Het focussysteem met elektronenstraalafbuiging zal niet worden verstoord door metaalverdamping.Bij het smelten van metaal met lasers en elektronenstralen, zal de metaaldamp door de vormruimte diffunderen en het oppervlak van elk object dat in contact komt met een metaalfilm bedekken.De afbuiging en focussering van elektronenbundels gebeurt allemaal in een magnetisch veld, zodat ze niet worden beïnvloed door metaalverdamping;optische apparaten zoals lasergalvanometers raken gemakkelijk vervuild door verdamping.
Laser mijtal Afzetting(LMD)
Laser Metal Deposition (LMD) werd voor het eerst voorgesteld door Sandia National Laboratory in de Verenigde Staten in de jaren negentig en werd vervolgens achtereenvolgens ontwikkeld in vele delen van de wereld.Aangezien veel universiteiten en instellingen onafhankelijk onderzoek doen, is deze technologie Er zijn veel namen, hoewel de namen niet hetzelfde zijn, maar hun principes zijn in wezen hetzelfde.Tijdens het vormproces wordt het poeder verzameld op het werkvlak door het mondstuk, en de laserstraal wordt ook verzameld tot dit punt, en de poeder- en lichtactiepunten vallen samen, en de gestapelde bekledingsentiteit wordt verkregen door door de werktafel te bewegen of mondstuk.
LENS-technologie maakt gebruik van lasers van kilowattklasse.Vanwege de grote laserfocusvlek, over het algemeen meer dan 1 mm, hoewel metallurgisch gebonden dichte metalen entiteiten kunnen worden verkregen, zijn hun maatnauwkeurigheid en oppervlakteafwerking niet erg goed en is verdere bewerking vereist voor gebruik.Lasercladden is een complex fysisch en chemisch metallurgisch proces en de parameters van het cladproces hebben een grote invloed op de kwaliteit van de claddelen.De procesparameters bij lasercladden omvatten voornamelijk laservermogen, spotdiameter, hoeveelheid onscherpte, poedertoevoersnelheid, scansnelheid, smeltbadtemperatuur, enz., Die een grote invloed hebben op de verdunningssnelheid, scheuren, oppervlakteruwheid en compactheid van bekledingsonderdelen .Tegelijkertijd heeft elke parameter ook invloed op elkaar, wat een zeer ingewikkeld proces is.Geschikte controlemethoden moeten worden toegepast om verschillende beïnvloedende factoren binnen het toegestane bereik van het bekledingsproces te beheersen.
DirectMetaallaser Sondering(DMLS)
Er zijn meestal twee methoden voorSLSom metalen onderdelen te vervaardigen, is er een de indirecte methode, dat wil zeggen SLS van met polymeer gecoat metaalpoeder;de andere is de directe methode, dat wil zeggen Direct Metal Laser Sintering (DMLS). Sinds het onderzoek naar direct lasersinteren van metaalpoeder werd uitgevoerd aan de Chatofci Universiteit in Leuvne in 1991, direct sinteren van metaalpoeder om driedimensionale onderdelen te vormen by SLS-proces is een van de uiteindelijke doelen van rapid prototyping.Vergeleken met indirecte SLS-technologie is het belangrijkste voordeel van het DMLS-proces de eliminatie van dure en tijdrovende voor- en nabehandelingsprocesstappen.
Functies van DMLS
Als een tak van SLS-technologie heeft DMLS-technologie in wezen hetzelfde principe.Het is echter moeilijk om met DMLS-technologie metalen onderdelen met complexe vormen nauwkeurig te vormen.Uiteindelijk is dit voornamelijk te wijten aan het "sferoïdisatie" -effect en de sintervervorming van metaalpoeder in DMLS.Sferoïdisatie is een fenomeen waarbij de oppervlaktevorm van de gesmolten metaalvloeistof verandert in een bolvormig oppervlak onder de grensvlakspanning tussen het vloeibare metaal en het omringende medium om het systeem te laten bestaan uit het oppervlak van de gesmolten metaalvloeistof en het oppervlak van het omringende medium met minimale vrije energie.Sferoïdisatie zorgt ervoor dat het metaalpoeder na het smelten niet meer kan stollen om een continue en gladde smeltbad te vormen, zodat de gevormde delen los en poreus zijn, wat resulteert in gietfouten.Vanwege de relatief hoge viscositeit van metaalpoeder met één component in de sinterfase in de vloeibare fase, is het "sferoïdisatie" -effect bijzonder ernstig en is de sferische diameter vaak groter dan de diameter van de poederdeeltjes, wat leidt tot een groot aantal poriën in de gesinterde delen.Daarom heeft de DMLS van eencomponent-metaalpoeder duidelijke procesdefecten en vereist vaak een daaropvolgende behandeling, niet het echte gevoel van "direct sinteren".
Om het "sferoïdisatie" -fenomeen van eencomponent-metaalpoeder DMLS en de resulterende procesdefecten zoals sintervervorming en losse dichtheid te overwinnen, kan dit over het algemeen worden bereikt door metaalpoeders met meerdere componenten met verschillende smeltpunten te gebruiken of door voorlegeringspoeders te gebruiken .Het uit meerdere componenten bestaande metaalpoedersysteem bestaat over het algemeen uit metalen met een hoog smeltpunt, metalen met een laag smeltpunt en enkele toegevoegde elementen.Het metaalpoeder met een hoog smeltpunt als skeletmetaal kan zijn vaste kern in DMLS behouden.Het metaalpoeder met laag smeltpunt wordt gebruikt als bindmiddelmetaal, dat wordt gesmolten in DMLS om een vloeibare fase te vormen, en de resulterende vloeibare fase bedekt, bevochtigt en bindt de metaaldeeltjes in de vaste fase om sinterverdichting te bereiken.
Als toonaangevend bedrijf in China3D-printserviceindustrie,JSADD3D zal zijn oorspronkelijke bedoeling niet vergeten, investeringen verhogen, innoveren en meer technologieën ontwikkelen, en geloven dat het een nieuwe 3D-printervaring voor het publiek zal brengen.
Bijdrager: Sammi