Taljenje z elektronskim žarkom(EBM)
Selektivno taljenje z elektronskim žarkom (EBSM) Načelo
Podobno kot pri laserskem selektivnem sintranju inSelektivno lasersko taljenjeprocesov je tehnologija selektivnega taljenja z elektronskim žarkom (EBSM) hitra proizvodna tehnologija, ki uporablja visokoenergijske in hitre elektronske žarke za selektivno bombardiranje kovinskega prahu, s čimer tali in tvori praškaste materiale.
Postopek EBSM tehnologija je naslednja: najprej nanesite plast prahu na ravnino za širjenje prahu;nato se pod računalniškim nadzorom elektronski žarek selektivno stopi glede na informacije o profilu prečnega prereza, kovinski prah pa se stopi skupaj, poveže z oblikovanim delom spodaj in nabira plast za plastjo, dokler ni celoten del popolnoma stopljeno;Na koncu odstranimo odvečni prah, da dobimo želeni tridimenzionalni izdelek.Signal skeniranja v realnem času zgornjega računalnika se po digitalno-analogni pretvorbi in ojačanju moči prenese na odklonski jarem, elektronski žarek pa se odkloni pod delovanjem magnetnega polja, ki ga ustvari ustrezna odklonska napetost, da se doseže selektivno taljenje .Po več kot desetih letih raziskav je bilo ugotovljeno, da se nekateri procesni parametri, kot so tok elektronskega žarka, fokusni tok, čas delovanja, debelina prahu, pospeševalna napetost in način skeniranja, izvajajo v ortogonalnih poskusih.Največji vpliv na oblikovanje ima čas delovanja.
PrednostiEBSM
Tehnologija neposrednega oblikovanja kovin z elektronskim žarkom uporablja visokoenergetske elektronske žarke kot vir toplote za obdelavo.Skeniranje se lahko izvede brez mehanske vztrajnosti z manipulacijo magnetne odklonske tuljave, vakuumsko okolje elektronskega žarka pa lahko tudi prepreči oksidacijo kovinskega prahu med sintranjem ali taljenjem v tekoči fazi.V primerjavi z laserjem ima elektronski žarek prednosti visoke stopnje izkoriščenosti energije, velike globine delovanja, visoke stopnje absorpcije materiala, stabilnosti ter nizkih stroškov delovanja in vzdrževanja.Prednosti tehnologije EBM vključujejo visoko učinkovitost oblikovanja, nizko deformacijo delov, ni potrebe po kovinski podpori med procesom oblikovanja, gostejšo mikrostrukturo itd.Nadzor odklona elektronskega žarka in fokusa je hitrejši in bolj občutljiv.Zaradi odklona laserja je potrebna uporaba vibrirajočega zrcala, hitrost vrtenja vibrirajočega zrcala pa je izjemno visoka, ko laser skenira pri visokih hitrostih.S povečanjem moči laserja potrebuje galvanometer kompleksnejši sistem hlajenja, njegova teža pa se znatno poveča.Zaradi tega bo pri uporabi skeniranja z večjo močjo hitrost skeniranja laserja omejena.Pri skeniranju velikega območja oblikovanja je težavno tudi spreminjanje goriščne razdalje laserja.Odklon in fokusiranje elektronskega žarka se izvaja z magnetnim poljem.Odklon in dolžino fokusa elektronskega žarka je mogoče hitro in občutljivo nadzorovati s spreminjanjem jakosti in smeri električnega signala.Izhlapevanje kovine ne bo motilo sistema za fokusiranje odklona elektronskega žarka.Pri taljenju kovine z laserji in elektronskimi žarki bo kovinska para difundirala po celotnem prostoru za oblikovanje in prekrila površino katerega koli predmeta v stiku s kovinskim filmom.Odklon in fokusiranje elektronskih žarkov potekata v magnetnem polju, tako da nanje ne bo vplivalo izhlapevanje kovine;optične naprave, kot so laserski galvanometri, se zlahka onesnažijo z izhlapevanjem.
Laser jaztal Odlaganje(LMD)
Lasersko nanašanje kovin (LMD) je prvi predlagal Nacionalni laboratorij Sandia v Združenih državah v devetdesetih letih prejšnjega stoletja, nato pa se je zaporedoma razvilo v mnogih delih sveta.Ker številne univerze in ustanove izvajajo raziskave neodvisno, je ta tehnologija Obstaja veliko imen, čeprav imena niso enaka, vendar so njihova načela v bistvu enaka.Med postopkom oblikovanja se prah zbere na delovni ravnini skozi šobo, laserski žarek pa se zbere tudi do te točke, praškaste in svetlobne točke delovanja sovpadajo, zložena obloga pa se pridobi s premikanjem skozi delovno mizo ali šobo.
LENS tehnologija uporablja laserje kilovatnega razreda.Zaradi velike točke laserskega ostrenja, običajno več kot 1 mm, čeprav je mogoče pridobiti metalurško vezane goste kovine, njihova dimenzijska natančnost in površinska obdelava nista zelo dobri, zato je pred uporabo potrebna nadaljnja strojna obdelava.Lasersko oplaščenje je kompleksen fizikalno-kemijski metalurški proces, parametri postopka oblaganja pa imajo velik vpliv na kakovost oplaščenih delov.Procesni parametri pri laserskem oblaganju vključujejo predvsem moč laserja, premer točke, količino defokusiranja, hitrost dovajanja prahu, hitrost skeniranja, temperaturo bazena staline itd., Ki imajo velik vpliv na stopnjo redčenja, razpoke, površinsko hrapavost in kompaktnost delov oplaščenja .Hkrati pa vsak parameter vpliva drug na drugega, kar je zelo zapleten proces.Sprejeti je treba ustrezne nadzorne metode za nadzor različnih vplivnih dejavnikov znotraj dovoljenega območja postopka obloge.
NeposrednoKovinski laser Sintering(DMLS)
Običajno obstajata dve metodi zaSLSza izdelavo kovinskih delov je ena posredna metoda, to je SLS kovinskega prahu, prevlečenega s polimeri;druga je neposredna metoda, to je Direct Metal Laser Sintering (DMLS). Ker je bila raziskava neposrednega laserskega sintranja kovinskega prahu izvedena na Univerzi Chatofci v Leuvnu leta 1991, neposredno sintranje kovinskega prahu za oblikovanje tridimenzionalnih delov po postopku SLS je eden od končnih ciljev hitre izdelave prototipov.V primerjavi s posredno tehnologijo SLS je glavna prednost postopka DMLS odprava dragih in dolgotrajnih korakov postopka predhodne in naknadne obdelave.
Lastnosti DMLS
Kot veja tehnologije SLS ima tehnologija DMLS v bistvu enak princip.Vendar pa je s tehnologijo DMLS težko natančno oblikovati kovinske dele kompleksnih oblik.V končni analizi je to predvsem posledica učinka "sferoidizacije" in deformacije kovinskega prahu pri sintranju v DMLS.Sferoidizacija je pojav, pri katerem se oblika površine tekoče staljene kovine spremeni v sferično površino pod mejno napetostjo med tekočo kovino in okoliškim medijem, da se sistem sestavi iz površine tekoče staljene kovine in površine okoliškega medija z minimalno prosto energijo.Zaradi sferoidizacije se kovinski prah po taljenju ne bo mogel strditi, da bi tvoril neprekinjen in gladek staljeni bazen, zato so oblikovani deli ohlapni in porozni, kar povzroči okvaro oblikovanja.Zaradi sorazmerno visoke viskoznosti enokomponentnega kovinskega prahu v stopnji sintranja v tekoči fazi je učinek "sferoidizacije" še posebej resen, sferični premer pa je pogosto večji od premera delcev prahu, kar vodi do velikega števila pore v sintranih delih.Zato ima DMLS enokomponentnega kovinskega prahu očitne procesne napake in pogosto zahteva naknadno obdelavo, ne pa pravega občutka »neposrednega sintranja«.
Da bi premagali pojav "sferoidizacije" enokomponentnega kovinskega prahu DMLS in posledične procesne napake, kot sta deformacija sintranja in ohlapna gostota, je to mogoče na splošno doseči z uporabo večkomponentnih kovinskih praškov z različnimi tališči ali uporabo predlegiranih praškov .Večkomponentni sistem kovinskega prahu je na splošno sestavljen iz kovin z visokim tališčem, kovin z nizkim tališčem in nekaterih dodanih elementov.Kovinski prah z visokim tališčem kot skeletna kovina lahko ohrani svoje trdno jedro v DMLS.Kovinski prah z nizkim tališčem se uporablja kot vezivna kovina, ki se tali v DMLS, da nastane tekoča faza, nastala tekoča faza pa prevleče, zmoči in veže kovinske delce trdne faze, da se doseže sintranje zgostitve.
Kot vodilno podjetje na KitajskemStoritev 3D tiskanjaindustrija,JSADD3D ne bo pozabil svojega prvotnega namena, povečal naložbe, inoviral in razvil več tehnologij ter verjel, da bo javnosti prinesel novo izkušnjo 3D tiskanja.
Avtor: Sammi