Derretimento de feixe de elétrons(EBM)
Fusão seletiva por feixe de elétrons (EBSM) Princípio
Semelhante à sinterização seletiva a laser eDerretimento Seletivo a LaserA tecnologia de fusão seletiva por feixe de elétrons (EBSM) é uma tecnologia de fabricação rápida que usa feixes de elétrons de alta energia e alta velocidade para bombardear seletivamente o pó de metal, derretendo e formando materiais em pó.
O processo de EBSM a tecnologia é a seguinte: primeiro, espalhe uma camada de pó no plano de espalhamento de pó;então, sob controle do computador, o feixe de elétrons é derretido seletivamente de acordo com as informações do perfil da seção transversal, e o pó de metal é derretido, ligado à parte formada abaixo e empilhado camada por camada até que toda a parte esteja completamente derretido;Finalmente, o excesso de pó é removido para produzir o produto tridimensional desejado.O sinal de varredura em tempo real do computador superior é transmitido para o garfo de deflexão após a conversão digital para analógica e a amplificação de potência, e o feixe de elétrons é desviado sob a ação do campo magnético gerado pela tensão de deflexão correspondente para atingir a fusão seletiva .Após mais de dez anos de pesquisa, descobriu-se que alguns parâmetros do processo, como corrente do feixe de elétrons, corrente de foco, tempo de ação, espessura do pó, tensão de aceleração e modo de varredura, são realizados em experimentos ortogonais.O tempo de ação tem maior influência na conformação.
Vantagensda EBSM
A tecnologia de formação direta de metal por feixe de elétrons usa feixes de elétrons de alta energia como fonte de calor de processamento.A formação por varredura pode ser realizada sem inércia mecânica, manipulando a bobina de deflexão magnética, e o ambiente de vácuo do feixe de elétrons também pode impedir que o pó de metal seja oxidado durante a sinterização ou fusão da fase líquida.Comparado com o laser, o feixe de elétrons tem as vantagens de alta taxa de utilização de energia, grande profundidade de ação, alta taxa de absorção de material, estabilidade e baixos custos de operação e manutenção.Os benefícios da tecnologia EBM incluem alta eficiência de conformação, baixa deformação de peças, ausência de suporte de metal durante o processo de conformação, microestrutura mais densa e assim por diante.A deflexão do feixe de elétrons e o controle de foco são mais rápidos e mais sensíveis.A deflexão do laser requer o uso de um espelho vibratório, e a velocidade de rotação do espelho vibratório é extremamente rápida quando o laser varre em altas velocidades.Quando a potência do laser é aumentada, o galvanômetro requer um sistema de resfriamento mais complexo e seu peso aumenta significativamente.Como resultado, ao usar varredura de maior potência, a velocidade de varredura do laser será limitada.Ao digitalizar uma grande faixa de formação, alterar a distância focal do laser também é difícil.A deflexão e o foco do feixe de elétrons são realizados pelo campo magnético.A deflexão e o comprimento do foco do feixe de elétrons podem ser controlados de forma rápida e sensível, alterando a intensidade e a direção do sinal elétrico.O sistema de focagem de deflexão do feixe de elétrons não será perturbado pela evaporação do metal.Ao fundir metal com lasers e feixes de elétrons, o vapor de metal se difundirá por todo o espaço de formação e cobrirá a superfície de qualquer objeto em contato com um filme de metal.A deflexão e o foco dos feixes de elétrons são todos feitos em um campo magnético, portanto não serão afetados pela evaporação do metal;dispositivos ópticos, como galvanômetros a laser, são facilmente poluídos pela evaporação.
Laser em mimtal Deposição(LMD)
A Laser Metal Deposition (LMD) foi proposta pela primeira vez pelo Sandia National Laboratory nos Estados Unidos na década de 1990, e depois desenvolvida sucessivamente em muitas partes do mundo.Como muitas universidades e instituições realizam pesquisas de forma independente, esta tecnologia tem muitos nomes, embora os nomes não sejam os mesmos, mas seus princípios são basicamente os mesmos.Durante o processo de moldagem, o pó é reunido no plano de trabalho através do bico, e o feixe de laser também é reunido neste ponto, e os pontos de ação do pó e da luz são coincidentes, e a entidade de revestimento empilhada é obtida movendo-se pela mesa de trabalho ou bocal.
tecnologia LENS usa lasers da classe kilowatt.Devido ao grande ponto de foco do laser, geralmente mais de 1 mm, embora entidades metálicas densas ligadas metalurgicamente possam ser obtidas, sua precisão dimensional e acabamento superficial não são muito bons e é necessária usinagem adicional antes do uso.O revestimento a laser é um processo metalúrgico físico e químico complexo, e os parâmetros do processo de revestimento têm grande influência na qualidade das peças revestidas.Os parâmetros do processo no revestimento a laser incluem principalmente potência do laser, diâmetro do ponto, quantidade de desfocagem, velocidade de alimentação do pó, velocidade de varredura, temperatura da poça de fusão, etc., que têm um grande impacto na taxa de diluição, rachadura, rugosidade da superfície e compacidade das peças do revestimento .Ao mesmo tempo, cada parâmetro também afeta um ao outro, o que é um processo muito complicado.Métodos de controle apropriados devem ser adotados para controlar vários fatores de influência dentro da faixa permitida do processo de revestimento.
diretoMetal Laser Sintering(DMLS)
Geralmente existem dois métodos paraSLSpara a fabricação de peças metálicas, um é o método indireto, ou seja, SLS de pó metálico revestido com polímero;o outro é o método direto, ou seja, Direct Metal Laser Sintering (DMLS). Desde que a pesquisa sobre sinterização direta a laser de pó metálico foi realizada na Universidade Chatofci em Leuvne em 1991, a sinterização direta de pó metálico para formar peças tridimensionais pelo processo SLS é um dos objetivos finais da prototipagem rápida.Comparado com a tecnologia SLS indireta, a principal vantagem do processo DMLS é a eliminação das etapas caras e demoradas do processo de pré-tratamento e pós-tratamento.
Características de DMLS
Como um ramo da tecnologia SLS, a tecnologia DMLS tem basicamente o mesmo princípio.No entanto, é difícil formar com precisão peças de metal com formas complexas pela tecnologia DMLS.Em última análise, isso se deve principalmente ao efeito de “esferoidização” e à deformação de sinterização do pó metálico em DMLS.A esferoidização é um fenômeno no qual a forma da superfície do metal líquido líquido se transforma em uma superfície esférica sob a tensão interfacial entre o metal líquido e o meio circundante, a fim de tornar o sistema composto pela superfície do metal líquido líquido e a superfície do o meio circundante com o mínimo de energia livre.A esferoidização tornará o pó de metal incapaz de solidificar após a fusão para formar uma poça fundida contínua e lisa, de modo que as peças formadas fiquem soltas e porosas, resultando em falha de moldagem.Devido à viscosidade relativamente alta do pó de metal de componente único no estágio de sinterização da fase líquida, o efeito de “esferoidização” é particularmente sério, e o diâmetro esférico é frequentemente maior que o diâmetro das partículas de pó, o que leva a um grande número de poros nas peças sinterizadas.Portanto, o DMLS do pó de metal de componente único tem defeitos de processo óbvios e geralmente requer tratamento subsequente, não o sentido real de “sinterização direta”.
A fim de superar o fenômeno de “esferoidização” do pó de metal de componente único DMLS e os defeitos resultantes do processo, como deformação de sinterização e densidade solta, geralmente pode ser obtido usando pós de metal multicomponentes com diferentes pontos de fusão ou usando pós de pré-liga .O sistema de pó de metal multicomponente é geralmente composto de metais de alto ponto de fusão, metais de baixo ponto de fusão e alguns elementos adicionados.O pó de metal de alto ponto de fusão como o esqueleto de metal pode reter seu núcleo sólido em DMLS.O pó de metal de baixo ponto de fusão é usado como um ligante de metal, que é fundido em DMLS para formar uma fase líquida, e a fase líquida resultante reveste, molha e liga as partículas de metal da fase sólida para atingir a densificação de sinterização.
Como uma empresa líder na Chinaserviço de impressão 3Dindústria,JSADD3D não esquecerá sua intenção original, aumentar o investimento, inovar e desenvolver mais tecnologias e acreditar que trará uma nova experiência de impressão 3D ao público.
Colaborador: Sammi