Топене с електронен лъч(EBM)
Селективно топене с електронен лъч (EBSM) Принцип
Подобно на лазерното селективно синтероване иСелективно лазерно топенепроцеси, технологията за селективно топене с електронен лъч (EBSM) е технология за бързо производство, която използва високоенергийни и високоскоростни електронни лъчи за селективно бомбардиране на метален прах, като по този начин се топят и образуват прахообразни материали.
Процесът на EBSM Технологията е следната: първо, върху равнината за разпръскване на прах се нанася слой прах; след това, под компютърно управление, електронният лъч селективно се разтопява според информацията за профила на напречното сечение, а металният прах се разтопява заедно, свързва се с формираната част отдолу и се натрупва слой по слой, докато цялата част се разтопи напълно; Накрая, излишният прах се отстранява, за да се получи желаният триизмерен продукт. Сигналът за сканиране в реално време от горния компютър се предава към отклоняващия хомот след цифрово-аналогово преобразуване и усилване на мощността, а електронният лъч се отклонява под действието на магнитното поле, генерирано от съответното отклоняващо напрежение, за да се постигне селективно топене. След повече от десет години изследвания е установено, че някои параметри на процеса, като например ток на електронния лъч, фокусиращ ток, време на действие, дебелина на праха, ускоряващо напрежение и режим на сканиране, се извършват в ортогонални експерименти. Времето на действие има най-голямо влияние върху формоването.
Предимствана EBSM
Технологията за директно металоображдане с електронен лъч използва високоенергийни електронни лъчи като източник на топлина за обработка. Сканиращото формоване може да се извърши без механична инерция чрез манипулиране на магнитната отклоняваща бобина, а вакуумната среда на електронния лъч може също да предотврати окисляването на металния прах по време на синтероване или топене в течна фаза. В сравнение с лазера, електронният лъч има предимствата на висок коефициент на използване на енергия, голяма дълбочина на действие, висок коефициент на абсорбция на материала, стабилност и ниски разходи за експлоатация и поддръжка. Предимствата на EBM технологията включват висока ефективност на формоване, ниска деформация на детайлите, липса на нужда от метална опора по време на процеса на формоване, по-плътна микроструктура и т.н. Отклонението и фокусът на електронния лъч са по-бързи и по-чувствителни. Отклонението на лазера налага използването на вибриращо огледало, а скоростта на въртене на вибриращото огледало е изключително висока, когато лазерът сканира с високи скорости. Когато мощността на лазера се увеличи, галванометърът изисква по-сложна система за охлаждане и теглото му се увеличава значително. В резултат на това, при използване на сканиране с по-висока мощност, скоростта на сканиране на лазера ще бъде ограничена. При сканиране на голям диапазон на формоване, промяната на фокусното разстояние на лазера също е трудна. Отклонението и фокусирането на електронния лъч се осъществяват чрез магнитно поле. Отклонението и дължината на фокусиране на електронния лъч могат да се контролират бързо и чувствително чрез промяна на интензитета и посоката на електрическия сигнал. Системата за фокусиране чрез отклонение и фокусиране на електронния лъч няма да бъде нарушена от изпарението на метала. При топене на метал с лазери и електронни лъчи, металните пари ще дифундират в цялото пространство за формиране и ще покрият повърхността на всеки обект, който е в контакт с метален филм. Отклонението и фокусирането на електронните лъчи се извършват в магнитно поле, така че няма да бъдат засегнати от изпарението на метала; оптичните устройства като лазерни галванометри лесно се замърсяват от изпарението.
Лазерен азвисок Депозит(ЛМД)
Лазерното метално отлагане (LMD) е предложено за първи път от Националната лаборатория Сандия в Съединените щати през 90-те години на миналия век и след това е разработено последователно в много части на света. Тъй като много университети и институции провеждат изследвания независимо, тази технология има много имена, въпреки че имената не са едни и същи, но принципите им са основно едни и същи. По време на процеса на формоване прахът се събира върху работната равнина през дюзата и лазерният лъч също се събира в тази точка, като точките на действие на праха и светлината съвпадат и чрез движение през работната маса или дюзата се получава подредена облицовъчна единица.
Технология LENS Използва лазери от киловат клас. Поради голямото фокусно петно на лазера, обикновено повече от 1 мм, въпреки че могат да се получат металургично свързани плътни метални елементи, тяхната точност на размерите и повърхностната обработка не са много добри и е необходима допълнителна обработка преди употреба. Лазерното плакиране е сложен физичен и химичен металургичен процес, а параметрите на процеса на плакиране имат голямо влияние върху качеството на плакираните части. Параметрите на процеса при лазерното плакиране включват главно мощност на лазера, диаметър на петното, количество на разфокусиране, скорост на подаване на прах, скорост на сканиране, температура на разтопената вана и др., които имат голямо влияние върху скоростта на разреждане, пукнатините, грапавостта на повърхността и компактността на плакираните части. В същото време всеки параметър влияе и един на друг, което е много сложен процес. Трябва да се приемат подходящи методи за контрол, за да се контролират различните влияещи фактори в рамките на допустимия диапазон на процеса на плакиране.
ДиректноМетален лазер Sмеждуинг(DMLS)
Обикновено има два метода заСЛСЗа производството на метални части, единият е индиректният метод, т.е. SLS на полимерно покрит метален прах; другият е директният метод, т.е. директно метално лазерно синтероване (DMLS). Откакто изследванията върху директното лазерно синтероване на метален прах са проведени в университета Chatofci в Льовн през 1991 г., директното синтероване на метален прах за образуване на триизмерни части чрез SLS процес е една от крайните цели на бързото прототипиране. В сравнение с индиректната SLS технология, основното предимство на DMLS процеса е елиминирането на скъпите и отнемащи време стъпки на предварителна и последваща обработка.
Характеристики на DMLS
Като клон на SLS технологията, DMLS технологията има основно същия принцип. Въпреки това, чрез DMLS технологията е трудно да се оформят точно метални части със сложни форми. В крайна сметка, това се дължи главно на ефекта на „сфероидизация“ и деформацията на металния прах при DMLS. Сфероидизацията е явление, при което формата на повърхността на разтопения метал-течност се трансформира в сферична повърхност под въздействието на междуфазово напрежение между течния метал и околната среда, за да се получи система, съставена от повърхността на разтопения метал-течност и повърхността на околната среда, с минимална свободна енергия. Сфероидизацията ще направи металния прах неспособен да се втвърди след топене, за да образува непрекъсната и гладка разтопена вана, така че оформените части са рохкави и порести, което води до повреда на формоването. Поради относително високия вискозитет на еднокомпонентния метален прах в етапа на синтероване в течна фаза, ефектът на „сфероидизация“ е особено сериозен и сферичният диаметър често е по-голям от диаметъра на праховите частици, което води до голям брой пори в синтерованите части. Следователно, DMLS на еднокомпонентен метален прах има очевидни дефекти в процеса и често изисква последваща обработка, а не истинския смисъл на „директно синтероване“.
За да се преодолее феноменът на „сфероидизация“ при еднокомпонентния метален прах DMLS и произтичащите от него дефекти в процеса, като деформация при синтероване и ниска плътност, това може да се постигне чрез използване на многокомпонентни метални прахове с различни точки на топене или чрез използване на прахове за предварително легиране. Многокомпонентната метална прахова система обикновено е съставена от метали с висока точка на топене, метали с ниска точка на топене и някои добавени елементи. Металният прах с висока точка на топене, като скелетен метал, може да запази твърдото си ядро в DMLS. Металният прах с ниска точка на топене се използва като свързващ метал, който се стопява в DMLS, за да образува течна фаза, а получената течна фаза покрива, омокря и свързва частиците от твърдата фаза, за да се постигне уплътняване при синтероване.
Като водеща компания в КитайУслуга за 3D печатиндустрия,JSADD3D няма да забрави първоначалното си намерение, да увеличи инвестициите, да внедрява иновации и да разработва повече технологии и вярва, че ще донесе ново изживяване в 3D печатането на обществеността.
Сътрудник: Сами
