Elektronstrålesmelting(EBM)
Elektronstråleselektiv smelting (EBSM) Prinsipp
Ligner på laserselektiv sintring ogSelektiv lasersmeltingprosesser, elektronstråleselektiv smelteteknologi (EBSM) er en hurtig produksjonsteknologi som bruker høyenergi- og høyhastighets elektronstråler for selektivt å bombardere metallpulver, og derved smelte og danne pulvermaterialer.
Prosessen med EBSM teknologien er som følger: spred først et lag med pulver på pulverspredningsplanet;deretter, under datakontroll, smeltes elektronstrålen selektivt i henhold til informasjonen i tverrsnittsprofilen, og metallpulveret smeltes sammen, bindes til den dannede delen under og stables opp lag for lag til hele delen er fullstendig smeltet;Til slutt fjernes overflødig pulver for å gi det ønskede tredimensjonale produktet.Sanntidsskanningssignalet til den øvre datamaskinen overføres til avbøyningsåket etter digital-til-analog konvertering og effektforsterkning, og elektronstrålen avbøyes under påvirkning av magnetfeltet generert av den tilsvarende avbøyningsspenningen for å oppnå selektiv smelting .Etter mer enn ti år med forskning, er det funnet at noen prosessparametere som elektronstrålestrøm, fokuseringsstrøm, handlingstid, pulvertykkelse, akselererende spenning og skannemodus utføres i ortogonale eksperimenter.Aksjonstiden har størst innflytelse på formingen.
Fordelerav EBSM
Elektronstråle direkte metallformingsteknologi bruker høyenergielektronstråler som prosesseringsvarmekilde.Skanningsforming kan utføres uten mekanisk treghet ved å manipulere den magnetiske avbøyningsspolen, og vakuummiljøet til elektronstrålen kan også forhindre at metallpulver oksideres under væskefasesintring eller smelting.Sammenlignet med laser har elektronstråle fordelene med høy energiutnyttelsesgrad, stor aksjonsdybde, høy materialabsorpsjonshastighet, stabilitet og lave drifts- og vedlikeholdskostnader.Fordelene med EBM-teknologi inkluderer høy formingseffektivitet, lav deldeformasjon, ikke behov for metallstøtte under formingsprosessen, tettere mikrostruktur og så videre.Elektronstråleavbøyningen og fokuskontrollen er raskere og mer følsom.Avbøyningen av laseren nødvendiggjør bruk av et vibrerende speil, og det vibrerende speilets rotasjonshastighet er ekstremt rask når laseren skanner med høye hastigheter.Når lasereffekten økes, krever galvanometeret et mer komplekst kjølesystem, og vekten øker betydelig.Som et resultat, når du bruker skanning med høyere effekt, vil laserens skannehastighet være begrenset.Når du skanner et stort formingsområde, er det også vanskelig å endre brennvidden til laseren.Avbøyningen og fokuseringen av elektronstrålen oppnås ved magnetisk felt.Avbøyningen og fokuseringslengden til elektronstrålen kan kontrolleres raskt og følsomt ved å endre intensiteten og retningen til det elektriske signalet.Elektronstråleavbøyningsfokuseringssystemet vil ikke bli forstyrret av metallfordampning.Når metall smeltes med lasere og elektronstråler, vil metalldampen diffundere gjennom det formende rommet og belegge overflaten til ethvert objekt i kontakt med en metallfilm.Avbøyningen og fokuseringen av elektronstråler gjøres alle i et magnetisk felt, så de vil ikke bli påvirket av metallfordampning;optiske enheter som lasergalvanometre blir lett forurenset av fordampning.
Laser megtal Deponering(LMD)
Laser Metal Deposition (LMD) ble først foreslått av Sandia National Laboratory i USA på 1990-tallet, og utviklet deretter suksessivt i mange deler av verden.Siden mange universiteter og institusjoner utfører forskning uavhengig, er denne teknologien Det er mange navn, selv om navnene ikke er de samme, men deres prinsipper er i utgangspunktet de samme.Under støpeprosessen samles pulveret på arbeidsplanet gjennom dysen, og laserstrålen samles også til dette punktet, og pulver- og lysaksjonspunktene er sammenfallende, og den stablede kledningsenheten oppnås ved å bevege seg gjennom arbeidsbordet eller dyse.
LENS-teknologi bruker lasere i kilowattklassen.På grunn av det store laserfokuspunktet, generelt mer enn 1 mm, selv om metallurgisk bundne tette metallenheter kan oppnås, er deres dimensjonsnøyaktighet og overflatefinish ikke veldig god, og ytterligere maskinering er nødvendig før bruk.Laserkledning er en kompleks fysisk og kjemisk metallurgisk prosess, og parametrene for kledningsprosessen har stor innflytelse på kvaliteten på de kledde delene.Prosessparametrene i laserkledning inkluderer hovedsakelig laserkraft, punktdiameter, defokuseringsmengde, pulvermatingshastighet, skannehastighet, smeltet bassengtemperatur, etc., som har stor innvirkning på fortynningshastigheten, sprekken, overflateruheten og kompaktheten til kledningsdeler. .Samtidig påvirker hver parameter også hverandre, noe som er en veldig komplisert prosess.Passende kontrollmetoder må tas i bruk for å kontrollere ulike påvirkningsfaktorer innenfor det tillatte området for kledningsprosessen.
DirekteMetalllaser Sintering(DMLS)
Det er vanligvis to metoder forSLSfor å produsere metalldeler, er den ene den indirekte metoden, det vil si SLS av polymerbelagt metallpulver;den andre er den direkte metoden, det vil si Direct Metal Laser Sintering (DMLS). Siden forskningen på direkte lasersintring av metallpulver ble utført ved Chatofci University i Leuvne i 1991, direkte sintring av metallpulver for å danne tredimensjonale deler av SLS-prosessen er et av de endelige målene for rask prototyping.Sammenlignet med indirekte SLS-teknologi, er hovedfordelen med DMLS-prosessen eliminering av dyre og tidkrevende prosesstrinn i for- og etterbehandling.
Egenskaper av DMLS
Som en gren av SLS-teknologi har DMLS-teknologi i utgangspunktet samme prinsipp.Imidlertid er det vanskelig å nøyaktig forme metalldeler med komplekse former med DMLS-teknologi.Til syvende og sist er det hovedsakelig på grunn av "sfæroidiserings"-effekten og sintringsdeformasjon av metallpulver i DMLS.Sfæroidisering er et fenomen der overflateformen til den smeltede metallvæsken forvandles til en sfærisk overflate under grenseflatespenningen mellom det flytende metallet og det omgivende mediet for å gjøre systemet sammensatt av overflaten til den smeltede metallvæsken og overflaten til det omkringliggende mediet med minimum fri energi.Sfæroidisering vil gjøre at metallpulveret ikke kan stivne etter smelting for å danne et kontinuerlig og jevnt smeltet basseng, slik at de dannede delene er løse og porøse, noe som resulterer i støpefeil.På grunn av den relativt høye viskositeten til enkeltkomponentmetallpulver i væskefasesintringstrinnet, er "sfæroidiserings"-effekten spesielt alvorlig, og den sfæriske diameteren er ofte større enn diameteren til pulverpartiklene, noe som fører til et stort antall porene i de sintrede delene.Derfor har DMLS av enkeltkomponent metallpulver åpenbare prosessfeil, og krever ofte etterfølgende behandling, ikke den virkelige følelsen av "direkte sintring".
For å overvinne "sfæroidiserings"-fenomenet med enkeltkomponent metallpulver DMLS og de resulterende prosessdefektene som sintringsdeformasjon og løs tetthet, kan det generelt oppnås ved å bruke multi-komponent metallpulver med forskjellige smeltepunkter eller ved bruk av forlegeringspulver .Flerkomponent-metallpulversystemet er vanligvis sammensatt av metaller med høyt smeltepunkt, metaller med lavt smeltepunkt og noen tilsatte elementer.Metallpulveret med høyt smeltepunkt som skjelettmetall kan beholde sin solide kjerne i DMLS.Metallpulveret med lavt smeltepunkt brukes som et bindemetall, som smeltes i DMLS for å danne en flytende fase, og den resulterende væskefasen belegger, fukter og binder fastfasemetallpartiklene for å oppnå sintringsfortetting.
Som et ledende selskap i Kina3D-utskriftstjenesteindustri,JSADD3D vil ikke glemme sin opprinnelige intensjon, øke investeringene, innovere og utvikle flere teknologier, og tro at det vil bringe ny 3D-utskriftsopplevelse til publikum.
Bidragsyter: Sammi