Tavení elektronovým paprskem(EBM)
Selektivní tavení elektronovým paprskem (EBSM) Princip
Podobné jako laserové selektivní spékání aSelektivní laserové taveníTechnologie selektivního tavení elektronovým paprskem (EBSM) je rychlá výrobní technologie, která využívá vysokoenergetické a vysokorychlostní elektronové paprsky k selektivnímu bombardování kovového prášku, čímž se taví a tvoří práškové materiály.
Proces EBSM Technologie je následující: nejprve se nanese vrstva prášku na rovinu rozprostření prášku; poté se pod počítačovým řízením elektronový paprsek selektivně taví podle informací o profilu průřezu a kovový prášek se taví, spojuje se s níže položeným tvarovaným dílem a vrstvu po vrstvě se hromadí, dokud se celý díl zcela neroztaví; nakonec se přebytečný prášek odstraní, čímž se získá požadovaný trojrozměrný produkt. Skenovací signál z horního počítače v reálném čase se po digitálně-analogovém převodu a zesílení výkonu přenáší do vychylovacího jha a elektronový paprsek se vychyluje působením magnetického pole generovaného odpovídajícím vychylovacím napětím, čímž se dosáhne selektivního tavení. Po více než deseti letech výzkumu bylo zjištěno, že některé procesní parametry, jako je proud elektronového paprsku, zaostřovací proud, doba působení, tloušťka prášku, urychlovací napětí a režim skenování, se provádějí v ortogonálních experimentech. Doba působení má největší vliv na tváření.
VýhodyEBSM
Technologie přímého tváření kovů elektronovým paprskem využívá jako zdroj tepla pro zpracování vysokoenergetické elektronové paprsky. Skenovací tváření lze provádět bez mechanické setrvačnosti manipulací s magnetickou vychylovací cívkou a vakuové prostředí elektronového paprsku může také zabránit oxidaci kovového prášku během slinování nebo tavení v kapalné fázi. Ve srovnání s laserem má elektronový paprsek výhody vysokého využití energie, velké hloubky působení, vysoké míry absorpce materiálu, stability a nízkých provozních a údržbových nákladů. Mezi výhody technologie EBM patří vysoká účinnost tváření, nízká deformace dílu, absence kovové podpory během procesu tváření, hustší mikrostruktura atd. Vychylování a řízení zaostřování elektronového paprsku je rychlejší a citlivější. Vychylování laseru vyžaduje použití vibračního zrcadla a rychlost otáčení vibračního zrcadla je extrémně vysoká, když laser skenuje vysokými rychlostmi. Se zvýšením výkonu laseru vyžaduje galvanometr složitější chladicí systém a jeho hmotnost se výrazně zvyšuje. V důsledku toho bude při použití skenování s vyšším výkonem rychlost skenování laseru omezena. Při skenování velkého rozsahu tváření je také obtížné měnit ohniskovou vzdálenost laseru. Vychýlení a zaostřování elektronového paprsku se provádí magnetickým polem. Vychýlení a zaostřovací délka elektronového paprsku lze rychle a citlivě ovládat změnou intenzity a směru elektrického signálu. Systém vychýlení a zaostřování elektronového paprsku nebude rušen odpařováním kovu. Při tavení kovu lasery a elektronovými paprsky se kovová pára rozptýlí v celém tvarovacím prostoru a pokryje povrch jakéhokoli předmětu, který je v kontaktu s kovovým filmem. Vychýlení a zaostřování elektronových paprsků probíhá v magnetickém poli, takže nebudou ovlivněny odpařováním kovu; optická zařízení, jako jsou laserové galvanometry, se odpařováním snadno znečistí.
Laser Mevysoký Výpověď(LMD)
Technologie laserového nanášení kovů (LMD) byla poprvé navržena v 90. letech 20. století v Sandia National Laboratory ve Spojených státech a poté se postupně rozvíjela v mnoha částech světa. Vzhledem k tomu, že mnoho univerzit a institucí provádí výzkum nezávisle na sobě, má tato technologie mnoho názvů, i když názvy nejsou stejné, jejich principy jsou v podstatě stejné. Během procesu tváření se prášek shromažďuje na pracovní rovině skrz trysku a laserový paprsek se také shromažďuje do tohoto bodu, přičemž body působení prášku a světla se shodují a naskládaný plátovací celek se získá pohybem přes pracovní stůl nebo trysku.
Technologie LENS Používá lasery kilowattové třídy. Vzhledem k velkému laserovému ohnisku, obvykle většímu než 1 mm, ačkoli lze získat metalurgicky spojené husté kovové entity, jejich rozměrová přesnost a povrchová úprava nejsou příliš dobré a před použitím je nutné další obrábění. Laserové plátování je složitý fyzikální a chemický metalurgický proces a parametry procesu plátování mají velký vliv na kvalitu plátovaných dílů. Mezi procesní parametry laserového plátování patří zejména výkon laseru, průměr bodu, množství rozostření, rychlost podávání prášku, rychlost skenování, teplota taveniny atd., které mají velký vliv na rychlost ředění, trhliny, drsnost povrchu a kompaktnost plátovaných dílů. Zároveň se každý parametr ovlivňuje navzájem, což je velmi složitý proces. Pro řízení různých ovlivňujících faktorů v rámci povoleného rozsahu procesu plátování je nutné přijmout vhodné metody řízení.
ŘíditKovový laser Smeziing(DMLS)
Obvykle existují dva způsoby, jakSLSPro výrobu kovových dílů je jednou nepřímá metoda, tj. SLS polymerem potaženého kovového prášku; druhou je přímá metoda, tj. přímé laserové spékání kovů (DMLS). Od roku 1991, kdy byl na Univerzitě Chatofci v Lovani proveden výzkum přímého laserového spékání kovového prášku, je přímé spékání kovového prášku za účelem vytvoření trojrozměrných dílů procesem SLS jedním z konečných cílů rychlého prototypování. Ve srovnání s technologií nepřímého SLS je hlavní výhodou procesu DMLS eliminace drahých a časově náročných kroků předběžné a následné úpravy.
Funkce DMLS
Technologie DMLS, jakožto odvětví technologie SLS, má v podstatě stejný princip. Je však obtížné přesně tvarovat kovové díly složitých tvarů pomocí technologie DMLS. V konečném důsledku je to způsobeno především efektem „sferoidizace“ a slinovací deformací kovového prášku v DMLS. Sferoidizace je jev, při kterém se tvar povrchu roztaveného kovu v kapalině transformuje na kulový povrch vlivem mezifázového napětí mezi tekutým kovem a okolním médiem, čímž se systém složený z povrchu roztaveného kovu v kapalině a povrchu okolního média vytvoří s minimální volnou energií. Sferoidizace znemožní kovovému prášku po roztavení ztuhnout a vytvořit souvislou a hladkou taveninu, takže tvarované díly jsou sypké a porézní, což vede k selhání formy. Vzhledem k relativně vysoké viskozitě jednosložkového kovového prášku ve fázi slinování v kapalné fázi je efekt „sferoidizace“ obzvláště závažný a kulový průměr je často větší než průměr částic prášku, což vede k velkému počtu pórů ve slinutých dílech. Proto má DMLS jednosložkového kovového prášku zjevné procesní vady a často vyžaduje následné zpracování, nikoli skutečný smysl „přímého slinování“.
Aby se překonal jev „sferoidizace“ u jednosložkového kovového prášku DMLS a výsledné procesní vady, jako je deformace slinováním a uvolněná hustota, lze toho obecně dosáhnout použitím vícesložkových kovových prášků s různými body tání nebo použitím prášků pro předběžné legování. Vícesložkový systém kovového prášku se obvykle skládá z kovů s vysokou teplotou tání, kovů s nízkou teplotou tání a některých přidaných prvků. Prášek kovu s vysokou teplotou tání jako kostra si v DMLS může udržet své pevné jádro. Prášek kovu s nízkou teplotou tání se používá jako pojivo, které se v DMLS taví za vzniku kapalné fáze a výsledná kapalná fáze pokrývá, smáčí a váže částice kovu v pevné fázi, čímž se dosahuje zhuštění slinováním.
Jako přední společnost v ČíněSlužba 3D tiskuprůmysl,JSADD3D nezapomene na svůj původní záměr, zvýší investice, bude inovovat a vyvíjet další technologie a věří, že veřejnosti přinese nové zkušenosti s 3D tiskem.
Přispěvatel: Sammi
