การหลอมลำแสงอิเล็กตรอน(อีบีเอ็ม)
การหลอมแบบเลือกลำแสงอิเล็กตรอน (EBSM) หลักการ
คล้ายกับการเผาผนึกด้วยเลเซอร์และการละลายด้วยเลเซอร์แบบเลือกกระบวนการ เทคโนโลยีการหลอมแบบเลือกลำแสงอิเล็กตรอน (EBSM) เป็นเทคโนโลยีการผลิตแบบรวดเร็วที่ใช้ลำแสงอิเล็กตรอนพลังงานสูงและความเร็วสูงเพื่อระดมยิงผงโลหะแบบเลือก จึงหลอมและขึ้นรูปวัสดุผง
กระบวนการของ EBSM เทคโนโลยีมีดังนี้ ขั้นแรก เกลี่ยชั้นของแป้งบนระนาบการเกลี่ยแป้งจากนั้น ภายใต้การควบคุมของคอมพิวเตอร์ ลำแสงอิเล็กตรอนจะถูกหลอมอย่างเลือกสรรตามข้อมูลของหน้าตัด และผงโลหะจะถูกหลอมเข้าด้วยกัน ยึดติดกับส่วนที่ก่อตัวขึ้นด้านล่าง และซ้อนทับกันเป็นชั้นๆ จนกว่าชิ้นส่วนทั้งหมดจะสมบูรณ์ ละลาย;ในที่สุด ผงส่วนเกินจะถูกลบออกเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์สามมิติที่ต้องการสัญญาณการสแกนตามเวลาจริงของคอมพิวเตอร์ส่วนบนจะถูกส่งไปยังแอกการโก่งตัวหลังจากการแปลงดิจิตอลเป็นอะนาล็อกและการขยายกำลัง และลำแสงอิเล็กตรอนจะถูกเบี่ยงเบนภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยแรงดันการโก่งตัวที่สอดคล้องกันเพื่อให้ได้การหลอมแบบเลือก .หลังจากทำการวิจัยมากว่าสิบปี พบว่าพารามิเตอร์กระบวนการบางอย่าง เช่น กระแสลำแสงอิเล็กตรอน กระแสโฟกัส เวลาทำงาน ความหนาของผง แรงดันเร่ง และโหมดการสแกน ดำเนินการในการทดลองมุมฉากเวลาดำเนินการมีอิทธิพลมากที่สุดต่อการขึ้นรูป
ข้อดีของ EBSM
เทคโนโลยีการขึ้นรูปโลหะด้วยลำแสงอิเล็กตรอนโดยตรงใช้ลำแสงอิเล็กตรอนพลังงานสูงเป็นแหล่งความร้อนในการประมวลผลการสแกนการขึ้นรูปสามารถทำได้โดยไม่มีความเฉื่อยเชิงกลโดยการควบคุมขดลวดเบี่ยงเบนแม่เหล็ก และสภาพแวดล้อมที่เป็นสุญญากาศของลำอิเล็กตรอนยังสามารถป้องกันไม่ให้ผงโลหะถูกออกซิไดซ์ระหว่างการเผาผนึกหรือการหลอมเหลวในเฟสของเหลวเมื่อเปรียบเทียบกับเลเซอร์แล้ว ลำแสงอิเล็กตรอนมีข้อได้เปรียบในด้านอัตราการใช้พลังงานสูง ความลึกของการกระทำที่มาก อัตราการดูดซับวัสดุสูง ความเสถียร และต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษาต่ำประโยชน์ของเทคโนโลยี EBM ได้แก่ ประสิทธิภาพการขึ้นรูปสูง การเสียรูปของชิ้นส่วนต่ำ ไม่ต้องใช้โลหะรองรับในระหว่างกระบวนการขึ้นรูป โครงสร้างจุลภาคที่หนาแน่นขึ้น และอื่นๆการเบี่ยงเบนลำแสงอิเล็กตรอนและการควบคุมโฟกัสทำได้เร็วและไวยิ่งขึ้นการโก่งตัวของเลเซอร์จำเป็นต้องใช้กระจกสั่น และความเร็วในการหมุนของกระจกสั่นจะเร็วมากเมื่อเลเซอร์สแกนด้วยความเร็วสูงเมื่อพลังงานเลเซอร์เพิ่มขึ้น กัลวาโนมิเตอร์ต้องการระบบระบายความร้อนที่ซับซ้อนมากขึ้น และน้ำหนักของมันจะเพิ่มขึ้นอย่างมากดังนั้น เมื่อใช้กำลังการสแกนที่สูงขึ้น ความเร็วในการสแกนของเลเซอร์จะถูกจำกัดเมื่อสแกนช่วงการขึ้นรูปขนาดใหญ่ การเปลี่ยนความยาวโฟกัสของเลเซอร์ก็เป็นเรื่องยากเช่นกันการโก่งตัวและการโฟกัสของลำอิเล็กตรอนทำได้โดยสนามแม่เหล็กระยะเบี่ยงเบนและระยะโฟกัสของลำแสงอิเล็กตรอนสามารถควบคุมได้อย่างรวดเร็วและละเอียดอ่อนโดยการเปลี่ยนความเข้มและทิศทางของสัญญาณไฟฟ้าระบบโฟกัสแบบเบี่ยงเบนลำแสงอิเล็กตรอนจะไม่ถูกรบกวนจากการระเหยของโลหะเมื่อหลอมโลหะด้วยเลเซอร์และลำแสงอิเล็กตรอน ไอของโลหะจะกระจายไปทั่วพื้นที่ขึ้นรูปและเคลือบพื้นผิวของวัตถุใดๆ ที่สัมผัสกับฟิล์มโลหะการโก่งตัวและการโฟกัสของลำแสงอิเล็กตรอนทั้งหมดทำในสนามแม่เหล็ก ดังนั้นจึงไม่ได้รับผลกระทบจากการระเหยของโลหะอุปกรณ์ออปติกเช่นเลเซอร์แกลแวนอมิเตอร์จะปนเปื้อนได้ง่ายจากการระเหย
เลเซอร์มีตาล ทับถม(แอลเอ็มดี)
Laser Metal Deposition (LMD) ได้รับการเสนอครั้งแรกโดย Sandia National Laboratory ในสหรัฐอเมริกาในทศวรรษที่ 1990 จากนั้นจึงพัฒนาอย่างต่อเนื่องในหลายส่วนของโลกเนื่องจากมหาวิทยาลัยและสถาบันหลายแห่งดำเนินการวิจัยอย่างอิสระ เทคโนโลยีนี้จึงมีหลายชื่อ แม้ว่าชื่อจะไม่เหมือนกัน แต่โดยพื้นฐานแล้วหลักการของมันก็เหมือนกันในระหว่างกระบวนการขึ้นรูป ผงจะถูกรวบรวมบนระนาบการทำงานผ่านหัวฉีด และลำแสงเลเซอร์ก็รวมตัวกันที่จุดนี้เช่นกัน และจุดการทำงานของผงและแสงจะสอดคล้องกัน และเอนทิตีการหุ้มซ้อนกันได้โดยการเลื่อนผ่านโต๊ะทำงาน หรือหัวฉีด.
เทคโนโลยีเลนส์ ใช้เลเซอร์ระดับกิโลวัตต์เนื่องจากจุดโฟกัสเลเซอร์ขนาดใหญ่ โดยทั่วไปมากกว่า 1 มม. แม้ว่าจะสามารถรับชิ้นส่วนโลหะหนาแน่นที่ยึดเกาะด้วยโลหะได้ แต่ความแม่นยำของมิติและผิวสำเร็จของพวกมันยังไม่ค่อยดีนัก และจำเป็นต้องมีการตัดเฉือนเพิ่มเติมก่อนใช้งานการหุ้มด้วยเลเซอร์เป็นกระบวนการทางกายภาพและทางเคมีที่ซับซ้อน และพารามิเตอร์ของกระบวนการหุ้มมีผลอย่างมากต่อคุณภาพของชิ้นส่วนหุ้มพารามิเตอร์กระบวนการในการหุ้มด้วยเลเซอร์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยกำลังของเลเซอร์ เส้นผ่านศูนย์กลางของจุด ปริมาณการโฟกัส ความเร็วในการป้อนผง ความเร็วในการสแกน อุณหภูมิของสระหลอมเหลว ฯลฯ ซึ่งมีผลกระทบอย่างมากต่ออัตราการเจือจาง รอยแตก ความขรุขระของพื้นผิว และความกะทัดรัดของชิ้นส่วนหุ้ม .ในเวลาเดียวกัน พารามิเตอร์แต่ละตัวยังส่งผลต่อกันและกัน ซึ่งเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนมากต้องใช้วิธีการควบคุมที่เหมาะสมเพื่อควบคุมปัจจัยต่างๆ ที่มีอิทธิพลภายในช่วงของกระบวนการหุ้มที่อนุญาต
โดยตรงเมทัล เลเซอร์ เอสอินเตอร์อิ้ง(ดีเอ็มแอลเอส)
โดยปกติจะมีสองวิธีสำหรับเอส.แอล.เอสในการผลิตชิ้นส่วนโลหะวิธีหนึ่งคือวิธีทางอ้อม นั่นคือ SLS ของผงโลหะเคลือบโพลิเมอร์อีกวิธีหนึ่งคือวิธีการโดยตรง นั่นคือ การเผาด้วยเลเซอร์โดยตรง (DMLS) เนื่องจากการวิจัยเกี่ยวกับการเผาด้วยเลเซอร์โดยตรงของผงโลหะได้ดำเนินการที่ Chatofci University ในเมือง Leuvne ในปี 1991 การเผาโดยตรงของผงโลหะเพื่อสร้างชิ้นส่วนสามมิติ โดยกระบวนการ SLS เป็นหนึ่งในเป้าหมายสูงสุดของการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วเมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยี SLS ทางอ้อม ข้อได้เปรียบหลักของกระบวนการ DMLS คือการกำจัดขั้นตอนกระบวนการก่อนการบำบัดและหลังการบำบัดที่มีราคาแพงและใช้เวลานาน
คุณสมบัติ ของ DMLS
ในฐานะสาขาหนึ่งของเทคโนโลยี SLS เทคโนโลยี DMLS นั้นมีหลักการเดียวกันอย่างไรก็ตาม เป็นเรื่องยากที่จะสร้างชิ้นส่วนโลหะที่มีรูปร่างซับซ้อนได้อย่างแม่นยำด้วยเทคโนโลยี DMLSในการวิเคราะห์ขั้นสุดท้าย สาเหตุหลักมาจากผลกระทบของ "การเกิดทรงกลม" และการเผาเปลี่ยนรูปของผงโลหะใน DMLSSpheroidization เป็นปรากฏการณ์ที่รูปร่างพื้นผิวของของเหลวโลหะหลอมเหลวเปลี่ยนเป็นพื้นผิวทรงกลมภายใต้แรงตึงผิวระหว่างโลหะเหลวและตัวกลางที่อยู่โดยรอบ เพื่อทำให้ระบบประกอบด้วยพื้นผิวของของเหลวโลหะหลอมเหลวและพื้นผิวของ ตัวกลางที่อยู่รอบๆ ด้วยพลังงานอิสระขั้นต่ำการทำให้เป็นทรงกลมจะทำให้ผงโลหะไม่สามารถแข็งตัวได้หลังจากการหลอมเพื่อสร้างแอ่งหลอมเหลวที่ต่อเนื่องและราบรื่น ดังนั้นชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปจะหลวมและมีรูพรุน ส่งผลให้การขึ้นรูปล้มเหลวเนื่องจากความหนืดค่อนข้างสูงของผงโลหะส่วนประกอบเดียวในขั้นตอนการเผาผนึกเฟสของเหลว ผลกระทบของ "การเกิดทรงกลม" จึงร้ายแรงเป็นพิเศษ และเส้นผ่านศูนย์กลางทรงกลมมักจะใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคผง ซึ่งนำไปสู่จำนวนมาก รูพรุนในส่วนที่ถูกเผาดังนั้น DMLS ของผงโลหะส่วนประกอบเดียวจึงมีข้อบกพร่องในกระบวนการที่เห็นได้ชัด และมักต้องได้รับการบำบัดในภายหลัง ไม่ใช่ความรู้สึกที่แท้จริงของ "การเผาโดยตรง"
เพื่อเอาชนะปรากฏการณ์ "การเกิดทรงกลม" ของผงโลหะส่วนประกอบเดียว DMLS และข้อบกพร่องของกระบวนการที่ตามมา เช่น การเสียรูปจากการเผาผนึกและความหนาแน่นที่หลวม โดยทั่วไปสามารถทำได้โดยใช้ผงโลหะหลายส่วนประกอบที่มีจุดหลอมเหลวต่างกันหรือใช้ผงก่อนการผสม .ระบบผงโลหะหลายองค์ประกอบโดยทั่วไปประกอบด้วยโลหะที่มีจุดหลอมเหลวสูง โลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ และองค์ประกอบเพิ่มเติมบางส่วนผงโลหะที่มีจุดหลอมเหลวสูงเนื่องจากโลหะโครงกระดูกสามารถรักษาแกนกลางที่เป็นของแข็งไว้ใน DMLS ได้ผงโลหะจุดหลอมเหลวต่ำใช้เป็นสารยึดเกาะโลหะ ซึ่งละลายใน DMLS เพื่อสร้างเฟสของเหลว และผลที่ได้คือเคลือบเฟสของเหลว ทำให้เปียกและยึดเหนี่ยวอนุภาคโลหะเฟสของแข็งเพื่อให้ได้ความหนาแน่นจากการเผาผนึก
ในฐานะบริษัทชั้นนำของจีนบริการพิมพ์สามมิติอุตสาหกรรม,จส3 มิติ จะไม่ลืมความตั้งใจเดิม เพิ่มการลงทุน คิดค้นและพัฒนาเทคโนโลยีมากขึ้น และเชื่อว่าจะนำประสบการณ์การพิมพ์ 3 มิติใหม่ๆ มาสู่สาธารณชน
ผู้ร่วมให้ข้อมูล: Sammi