Tavenie elektrónovým lúčom(EBM)
Selektívne topenie elektrónovým lúčom (EBSM) Princíp
Podobne ako pri laserovom selektívnom spekaní aSelektívne tavenie laseromTechnológia selektívneho tavenia elektrónovým lúčom (EBSM) je rýchla výrobná technológia, ktorá využíva vysokoenergetické a vysokorýchlostné elektrónové lúče na selektívne bombardovanie kovového prášku, čím dochádza k taveniu a tvorbe práškových materiálov.
Proces EBSM technológia je nasledovná: najprv naneste vrstvu prášku na rovinu nanášania prášku;potom sa pod počítačovým riadením elektrónový lúč selektívne roztaví podľa informácií o profile prierezu a kovový prášok sa roztaví, spojí sa s vytvarovanou časťou pod ňou a nahromadí sa vrstva po vrstve, až kým nie je celá časť úplne dokončená. roztavený;Nakoniec sa nadbytok prášku odstráni, čím sa získa požadovaný trojrozmerný produkt.Skenovací signál horného počítača v reálnom čase sa prenáša do vychyľovacieho strmeňa po digitálno-analógovej konverzii a zosilnení výkonu a elektrónový lúč sa vychyľuje pôsobením magnetického poľa generovaného zodpovedajúcim vychyľovacím napätím, aby sa dosiahlo selektívne tavenie. .Po viac ako desiatich rokoch výskumu sa zistilo, že niektoré parametre procesu, ako je prúd elektrónového lúča, zaostrovací prúd, čas pôsobenia, hrúbka prášku, urýchľovacie napätie a režim skenovania, sa vykonávajú v ortogonálnych experimentoch.Najväčší vplyv na tvarovanie má doba pôsobenia.
VýhodyEBSM
Technológia priameho tvárnenia kovov elektrónovým lúčom využíva ako zdroj tepla na spracovanie vysokoenergetické elektrónové lúče.Skenovacie tvarovanie sa môže vykonávať bez mechanickej zotrvačnosti manipuláciou s magnetickou vychyľovacou cievkou a vákuové prostredie elektrónového lúča môže tiež zabrániť oxidácii kovového prášku počas spekania alebo tavenia v kvapalnej fáze.V porovnaní s laserom má elektrónový lúč výhody vysokej miery využitia energie, veľkej akčnej hĺbky, vysokej miery absorpcie materiálu, stability a nízkych nákladov na prevádzku a údržbu.Medzi výhody technológie EBM patrí vysoká účinnosť tvárnenia, nízka deformácia dielu, bez potreby kovovej podpory počas procesu tvárnenia, hustejšia mikroštruktúra atď.Ovládanie vychýlenia a zaostrenia elektrónového lúča je rýchlejšie a citlivejšie.Vychýlenie lasera si vyžaduje použitie vibračného zrkadla a rýchlosť otáčania vibračného zrkadla je extrémne vysoká, keď laser skenuje vysokou rýchlosťou.Keď sa výkon lasera zvýši, galvanometer vyžaduje zložitejší chladiaci systém a jeho hmotnosť sa výrazne zvýši.Výsledkom je, že pri použití skenovania s vyšším výkonom bude rýchlosť skenovania lasera obmedzená.Pri skenovaní veľkého rozsahu tvarovania je obtiažna aj zmena ohniskovej vzdialenosti lasera.Vychýlenie a zaostrenie elektrónového lúča sa uskutočňuje magnetickým poľom.Vychýlenie a dĺžku zaostrenia elektrónového lúča je možné rýchlo a citlivo ovládať zmenou intenzity a smeru elektrického signálu.Systém zaostrovania vychýlenia elektrónového lúča nebude narušený odparovaním kovu.Pri tavení kovu pomocou laserov a elektrónových lúčov budú kovové výpary difundovať cez celý tvarovací priestor a pokryť povrch akéhokoľvek predmetu, ktorý je v kontakte s kovovým filmom.Vychyľovanie a zaostrovanie elektrónových lúčov sa deje v magnetickom poli, takže nebudú ovplyvnené odparovaním kovu;optické zariadenia ako laserové galvanometre sa ľahko znečisťujú vyparovaním.
Laser Metal Depozícia(LMD)
Laserová depozícia kovov (LMD) bola prvýkrát navrhnutá Sandia National Laboratory v Spojených štátoch v 90. rokoch a potom sa postupne vyvinula v mnohých častiach sveta.Keďže mnohé univerzity a inštitúcie vykonávajú výskum nezávisle, táto technológia Existuje veľa názvov, hoci názvy nie sú rovnaké, ale ich princípy sú v podstate rovnaké.Počas procesu tvarovania sa prášok zhromažďuje na pracovnej rovine cez dýzu a laserový lúč sa tiež zhromažďuje do tohto bodu a body pôsobenia prášku a svetla sú zhodné a naskladaná entita obloženia sa získa pohybom cez pracovný stôl. alebo tryskou.
Technológia LENS používa lasery triedy kilowattov.Kvôli veľkému laserovému ohniskovému bodu, vo všeobecnosti viac ako 1 mm, aj keď je možné získať metalurgicky spojené husté kovové entity, ich rozmerová presnosť a povrchová úprava nie sú príliš dobré a pred použitím je potrebné ďalšie opracovanie.Laserové plátovanie je zložitý fyzikálno-chemický metalurgický proces a parametre procesu plátovania majú veľký vplyv na kvalitu plátovaných dielov.Procesné parametre v laserovom plátovaní zahŕňajú najmä výkon lasera, priemer bodu, množstvo rozostrenia, rýchlosť podávania prášku, rýchlosť skenovania, teplotu roztaveného bazéna atď., Ktoré majú veľký vplyv na rýchlosť riedenia, trhliny, drsnosť povrchu a kompaktnosť dielov plátovania. .Zároveň sa každý parameter aj navzájom ovplyvňuje, čo je veľmi komplikovaný proces.Musia sa prijať vhodné kontrolné metódy na kontrolu rôznych ovplyvňujúcich faktorov v rámci prípustného rozsahu procesu opláštenia.
PriamyKovový laser Sintering(DMLS)
Zvyčajne existujú dva spôsobySLSna výrobu kovových častí je jedným z nepriamych spôsobov, to znamená SLS kovového prášku potiahnutého polymérom;druhá je priama metóda, to znamená priame spekanie kovu laserom (DMLS). Keďže výskum priameho laserového spekania kovového prášku sa uskutočnil na Univerzite Chatofci v Leuvne v roku 1991, priame spekanie kovového prášku na vytvorenie trojrozmerných dielov procesom SLS je jedným z konečných cieľov rýchleho prototypovania.V porovnaní s nepriamou technológiou SLS je hlavnou výhodou procesu DMLS eliminácia drahých a časovo náročných krokov procesu predúpravy a po úprave.
Vlastnosti DMLS
Ako odvetvie technológie SLS má technológia DMLS v podstate rovnaký princíp.Je však ťažké presne tvarovať kovové diely zložitých tvarov technológiou DMLS.V konečnom dôsledku je to spôsobené najmä efektom „sferoidizácie“ a spekaním deformácie kovového prášku v DMLS.Sferoidizácia je jav, pri ktorom sa povrchový tvar tekutej roztavenej kovovej kvapaliny pod vplyvom medzifázového napätia medzi tekutým kovom a okolitým médiom premení na sférický povrch, aby sa systém vytvoril z povrchu tekutej kovovej kvapaliny a povrchu okolitého média s minimálnou voľnou energiou.Sferoidizácia spôsobí, že kovový prášok nebude schopný po roztavení stuhnúť, aby sa vytvoril súvislý a hladký roztavený kúpeľ, takže tvarované časti sú voľné a porézne, čo vedie k poruche lisovania.V dôsledku relatívne vysokej viskozity jednozložkového kovového prášku v štádiu spekania v kvapalnej fáze je efekt „sferoidizácie“ obzvlášť závažný a sférický priemer je často väčší ako priemer práškových častíc, čo vedie k veľkému počtu póry v sintrovaných častiach.Preto má DMLS jednozložkového kovového prášku zjavné procesné chyby a často vyžaduje následné spracovanie, nie skutočný zmysel „priameho spekania“.
Aby sa prekonal fenomén „sféroidizácie“ jednozložkového kovového prášku DMLS a výsledné procesné defekty, ako je deformácia spekaním a sypká hustota, možno to vo všeobecnosti dosiahnuť použitím viaczložkových kovových práškov s rôznymi teplotami topenia alebo použitím predlegovacích práškov. .Viaczložkový kovový práškový systém sa vo všeobecnosti skladá z kovov s vysokou teplotou topenia, kovov s nízkou teplotou topenia a niektorých pridaných prvkov.Kovový prášok s vysokou teplotou topenia ako kostrový kov si môže zachovať svoje pevné jadro v DMLS.Kovový prášok s nízkou teplotou topenia sa používa ako spojivový kov, ktorý sa taví v DMLS za vzniku kvapalnej fázy a výsledná kvapalná fáza poťahuje, zmáča a spája kovové častice tuhej fázy, aby sa dosiahlo spekacie zahustenie.
Ako vedúca spoločnosť v ČíneSlužba 3D tlačepriemysel,JSADD3D nezabudne na svoj pôvodný zámer, zvýši investície, inovuje a vyvíja ďalšie technológie a verí, že verejnosti prinesie nové skúsenosti s 3D tlačou.
Prispievateľ: Sammi