Topljenje elektronskim snopom(EBM)
Selektivno topljenje elektronskim snopom (EBSM) Princip
Slično laserskom selektivnom sinterovanju iSelektivno lasersko topljenjeTehnologija selektivnog topljenja elektronskim snopom (EBSM) je brza proizvodna tehnologija koja koristi elektronske snopove velike energije i brzine za selektivno bombardiranje metalnog praha, čime se tope i formiraju praškasti materijali.
Proces EBSM-a Tehnologija je sljedeća: prvo se nanosi sloj praha na ravan za nanošenje praha; zatim se, pod kontrolom računara, elektronski snop selektivno topi prema informacijama o profilu poprečnog presjeka, a metalni prah se topi zajedno, spaja sa formiranim dijelom ispod i slaže sloj po sloj dok se cijeli dio potpuno ne otopi; Konačno, višak praha se uklanja kako bi se dobio željeni trodimenzionalni proizvod. Signal skeniranja u realnom vremenu gornjeg računara prenosi se na deflektor nakon digitalno-analogne konverzije i pojačanja snage, a elektronski snop se skreće pod djelovanjem magnetskog polja generiranog odgovarajućim deflektorskim naponom kako bi se postiglo selektivno topljenje. Nakon više od deset godina istraživanja, utvrđeno je da se neki procesni parametri kao što su struja elektronskog snopa, struja fokusiranja, vrijeme djelovanja, debljina praha, napon ubrzanja i način skeniranja provode u ortogonalnim eksperimentima. Vrijeme djelovanja ima najveći utjecaj na oblikovanje.
PrednostiEBSM-a
Tehnologija direktnog oblikovanja metala elektronskim snopom koristi elektronske snopove visoke energije kao izvor toplote za obradu. Skeniranjem oblikovanja može se izvršiti bez mehaničke inercije manipulisanjem magnetne zavojnice za skretanje, a vakuumsko okruženje elektronskog snopa također može spriječiti oksidaciju metalnog praha tokom sinterovanja ili topljenja u tečnoj fazi. U poređenju sa laserom, elektronski snop ima prednosti visoke stope iskorištenja energije, velike dubine djelovanja, visoke stope apsorpcije materijala, stabilnosti i niskih troškova rada i održavanja. Prednosti EBM tehnologije uključuju visoku efikasnost oblikovanja, malu deformaciju dijela, nedostatak potrebe za metalnom potporom tokom procesa oblikovanja, gušću mikrostrukturu i tako dalje. Skretanje i kontrola fokusa elektronskog snopa su brži i osjetljiviji. Skretanje lasera zahtijeva upotrebu vibrirajućeg ogledala, a brzina rotacije vibrirajućeg ogledala je izuzetno velika kada laser skenira velikim brzinama. Kada se snaga lasera poveća, galvanometar zahtijeva složeniji sistem hlađenja, a njegova težina značajno se povećava. Kao rezultat toga, pri korištenju skeniranja veće snage, brzina skeniranja lasera će biti ograničena. Pri skeniranju velikog raspona oblikovanja, promjena žarišne daljine lasera je također teška. Skretanje i fokusiranje elektronskog snopa postižu se magnetnim poljem. Skretanje i dužina fokusiranja elektronskog snopa mogu se brzo i osjetljivo kontrolirati promjenom intenziteta i smjera električnog signala. Sistem fokusiranja i skretanja elektronskog snopa neće biti poremećen isparavanjem metala. Prilikom topljenja metala laserima i elektronskim snopovima, metalna para će se širiti kroz prostor za formiranje i prekrivati površinu bilo kojeg predmeta koji je u kontaktu s metalnim filmom. Skretanje i fokusiranje elektronskih snopova se vrše u magnetnom polju, tako da neće biti pogođeni isparavanjem metala; optički uređaji poput laserskih galvanometara lako se zagađuju isparavanjem.
Laser Mevisok Depozit(LMD)
Lasersko taloženje metala (LMD) prvi put je predložila Nacionalna laboratorija Sandia u Sjedinjenim Američkim Državama 1990-ih, a zatim je sukcesivno razvijana u mnogim dijelovima svijeta. Budući da mnogi univerziteti i institucije provode istraživanja nezavisno, ova tehnologija ima mnogo naziva, iako nazivi nisu isti, njihovi principi su u osnovi isti. Tokom procesa oblikovanja, prah se skuplja na radnoj ravni kroz mlaznicu, a laserski snop se također skuplja u ovoj tački, a tačke djelovanja praha i svjetlosti se poklapaju, a složena cjelina obloge se dobija kretanjem kroz radni sto ili mlaznicu.
LENS tehnologija Koristi lasere kilovat klase. Zbog velike laserske fokusne tačke, uglavnom veće od 1 mm, iako se mogu dobiti metalurški spojeni gusti metalni entiteti, njihova dimenzijska tačnost i završna obrada površine nisu baš dobre, te je potrebna daljnja obrada prije upotrebe. Lasersko oblaganje je složen fizički i hemijski metalurški proces, a parametri procesa oblaganja imaju veliki utjecaj na kvalitet obloženih dijelova. Parametri procesa u laserskom oblaganju uglavnom uključuju snagu lasera, prečnik tačke, količinu defokusiranja, brzinu dodavanja praha, brzinu skeniranja, temperaturu rastopljenog bazena itd., što ima veliki utjecaj na brzinu razrjeđivanja, pukotine, hrapavost površine i kompaktnost dijelova oblaganja. Istovremeno, svaki parametar također utječe jedan na drugi, što je vrlo složen proces. Moraju se usvojiti odgovarajuće metode kontrole za kontrolu različitih faktora utjecaja unutar dozvoljenog raspona procesa oblaganja.
DirektnoMetalni laser Smeđuing(DMLS)
Obično postoje dvije metode zaSLSZa proizvodnju metalnih dijelova, jedna je indirektna metoda, odnosno SLS polimerno obloženog metalnog praha; druga je direktna metoda, odnosno direktno lasersko sinterovanje metalnog praha (DMLS). Od istraživanja direktnog laserskog sinterovanja metalnog praha na Univerzitetu Chatofci u Leuvneu 1991. godine, direktno sinterovanje metalnog praha za formiranje trodimenzionalnih dijelova SLS postupkom jedan je od krajnjih ciljeva brze izrade prototipa. U poređenju sa indirektnom SLS tehnologijom, glavna prednost DMLS postupka je eliminacija skupih i dugotrajnih koraka prethodne i naknadne obrade.
Karakteristike DMLS-a
Kao grana SLS tehnologije, DMLS tehnologija ima u osnovi isti princip. Međutim, teško je precizno oblikovati metalne dijelove složenih oblika DMLS tehnologijom. U konačnoj analizi, to je uglavnom zbog efekta "sferoidizacije" i sinterovanja deformacije metalnog praha u DMLS-u. Sferoidizacija je fenomen u kojem se oblik površine rastopljenog metala u tečnosti transformiše u sfernu površinu pod međufaznom napetošću između tečnog metala i okolnog medija kako bi se sistem sastavljen od površine rastopljenog metala u tečnosti i površine okolnog medija stvorio sa minimalnom slobodnom energijom. Sferoidizacija će učiniti da metalni prah ne može da se stvrdne nakon topljenja i formira kontinuiranu i glatku rastopljenu masu, tako da su formirani dijelovi rastresiti i porozni, što rezultira neuspjehom oblikovanja. Zbog relativno visoke viskoznosti jednokomponentnog metalnog praha u fazi sinterovanja u tečnoj fazi, efekat "sferoidizacije" je posebno ozbiljan, a sferni prečnik je često veći od prečnika čestica praha, što dovodi do velikog broja pora u sinterovanim dijelovima. Stoga, DMLS jednokomponentnog metalnog praha ima očigledne procesne nedostatke i često zahtijeva naknadnu obradu, a ne pravi smisao "direktnog sinterovanja".
Kako bi se prevazišao fenomen "sferoidizacije" jednokomponentnog metalnog praha DMLS-a i rezultirajući nedostaci u procesu, kao što su deformacija sinterovanja i rastresita gustina, to se generalno može postići korištenjem višekomponentnih metalnih prahova s različitim tačkama topljenja ili korištenjem prahova za prethodno legiranje. Višekomponentni sistem metalnog praha se generalno sastoji od metala visoke tačke topljenja, metala niske tačke topljenja i nekih dodanih elemenata. Metalni prah visoke tačke topljenja kao skeletni metal može zadržati svoju čvrstu jezgru u DMLS-u. Metalni prah niske tačke topljenja se koristi kao vezivno sredstvo, koje se topi u DMLS-u da bi se formirala tečna faza, a rezultirajuća tečna faza prekriva, vlaži i veže čestice metala čvrste faze kako bi se postigla densifikacija sinterovanjem.
Kao vodeća kompanija u KiniUsluga 3D printanjaindustrija,JSADD3D neće zaboraviti svoju prvobitnu namjeru, povećati investicije, inovirati i razviti više tehnologija, te vjeruje da će javnosti donijeti novo iskustvo 3D printanja.
Saradnik: Sammi
