Τήξη δέσμης ηλεκτρονίων(EBM)
Επιλεκτική τήξη με δέσμη ηλεκτρονίων (EBSM) Αρχή
Παρόμοια με την επιλεκτική πυροσυσσωμάτωση με λέιζερ καιΕπιλεκτική τήξη με λέιζερΗ τεχνολογία επιλεκτικής τήξης με δέσμη ηλεκτρονίων (EBSM) είναι μια τεχνολογία ταχείας κατασκευής που χρησιμοποιεί δέσμες ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας και υψηλής ταχύτητας για να βομβαρδίσει επιλεκτικά μεταλλική σκόνη, λιώνοντας και σχηματίζοντας έτσι υλικά σε σκόνη.
Η διαδικασία του EBSM Η τεχνολογία έχει ως εξής: πρώτα, απλώνεται ένα στρώμα σκόνης στο επίπεδο διασποράς της σκόνης. στη συνέχεια, υπό τον έλεγχο υπολογιστή, η δέσμη ηλεκτρονίων τήκεται επιλεκτικά σύμφωνα με τις πληροφορίες του προφίλ διατομής και η μεταλλική σκόνη τήκεται μαζί, συνδέεται με το διαμορφωμένο τμήμα από κάτω και στοιβάζεται στρώμα-στρώμα μέχρι να τήξει πλήρως ολόκληρο το τμήμα. Τέλος, η περίσσεια σκόνης αφαιρείται για να παραχθεί το επιθυμητό τρισδιάστατο προϊόν. Το σήμα σάρωσης πραγματικού χρόνου του άνω υπολογιστή μεταδίδεται στον ζυγό εκτροπής μετά από μετατροπή ψηφιακού σε αναλογικό και ενίσχυση ισχύος και η δέσμη ηλεκτρονίων εκτρέπεται υπό την επίδραση του μαγνητικού πεδίου που παράγεται από την αντίστοιχη τάση εκτροπής για να επιτευχθεί επιλεκτική τήξη. Μετά από περισσότερα από δέκα χρόνια έρευνας, διαπιστώθηκε ότι ορισμένες παράμετροι της διεργασίας, όπως το ρεύμα της δέσμης ηλεκτρονίων, το ρεύμα εστίασης, ο χρόνος δράσης, το πάχος της σκόνης, η τάση επιτάχυνσης και ο τρόπος σάρωσης, εκτελούνται σε ορθογώνια πειράματα. Ο χρόνος δράσης έχει τη μεγαλύτερη επίδραση στη διαμόρφωση.
Φόντατου EBSM
Η τεχνολογία άμεσης διαμόρφωσης μετάλλου με δέσμη ηλεκτρονίων χρησιμοποιεί δέσμες ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας ως πηγή θερμότητας επεξεργασίας. Η διαμόρφωση σάρωσης μπορεί να πραγματοποιηθεί χωρίς μηχανική αδράνεια χειριζόμενοι το μαγνητικό πηνίο εκτροπής, και το περιβάλλον κενού της δέσμης ηλεκτρονίων μπορεί επίσης να αποτρέψει την οξείδωση της μεταλλικής σκόνης κατά τη διάρκεια της σύντηξης ή της τήξης σε υγρή φάση. Σε σύγκριση με το λέιζερ, η δέσμη ηλεκτρονίων έχει τα πλεονεκτήματα του υψηλού ρυθμού αξιοποίησης ενέργειας, του μεγάλου βάθους δράσης, του υψηλού ρυθμού απορρόφησης υλικού, της σταθερότητας και του χαμηλού κόστους λειτουργίας και συντήρησης. Τα οφέλη της τεχνολογίας EBM περιλαμβάνουν υψηλή απόδοση διαμόρφωσης, χαμηλή παραμόρφωση εξαρτήματος, έλλειψη ανάγκης για μεταλλική υποστήριξη κατά τη διαδικασία διαμόρφωσης, πυκνότερη μικροδομή, και ούτω καθεξής. Η εκτροπή και ο έλεγχος εστίασης της δέσμης ηλεκτρονίων είναι ταχύτεροι και πιο ευαίσθητοι. Η εκτροπή του λέιζερ απαιτεί τη χρήση ενός δονούμενου κατόπτρου, και η ταχύτητα περιστροφής του δονούμενου κατόπτρου είναι εξαιρετικά γρήγορη όταν το λέιζερ σαρώνει σε υψηλές ταχύτητες. Όταν η ισχύς του λέιζερ αυξάνεται, το γαλβανόμετρο απαιτεί ένα πιο πολύπλοκο σύστημα ψύξης, και το βάρος του αυξάνεται σημαντικά. Ως αποτέλεσμα, όταν χρησιμοποιείται σάρωση υψηλότερης ισχύος, η ταχύτητα σάρωσης του λέιζερ θα είναι περιορισμένη. Κατά τη σάρωση ενός μεγάλου εύρους διαμόρφωσης, η αλλαγή του εστιακού μήκους του λέιζερ είναι επίσης δύσκολη. Η εκτροπή και η εστίαση της δέσμης ηλεκτρονίων επιτυγχάνονται μέσω μαγνητικού πεδίου. Το μήκος εκτροπής και εστίασης της δέσμης ηλεκτρονίων μπορεί να ελεγχθεί γρήγορα και με ευαισθησία αλλάζοντας την ένταση και την κατεύθυνση του ηλεκτρικού σήματος. Το σύστημα εστίασης εκτροπής δέσμης ηλεκτρονίων δεν θα επηρεαστεί από την εξάτμιση μετάλλου. Κατά την τήξη μετάλλου με λέιζερ και δέσμες ηλεκτρονίων, οι ατμοί μετάλλου θα διαχυθούν σε όλο τον χώρο διαμόρφωσης και θα επικαλύψουν την επιφάνεια οποιουδήποτε αντικειμένου που έρχεται σε επαφή με μια μεταλλική μεμβράνη. Η εκτροπή και η εστίαση των δεσμών ηλεκτρονίων γίνονται όλες σε μαγνητικό πεδίο, επομένως δεν θα επηρεαστούν από την εξάτμιση μετάλλου. Οι οπτικές συσκευές όπως τα γαλβανόμετρα λέιζερ μολύνονται εύκολα από την εξάτμιση.
Λέιζερ Μεταλ Κατάθεση(LMD)
Η εναπόθεση μετάλλου με λέιζερ (LMD) προτάθηκε για πρώτη φορά από το Εθνικό Εργαστήριο Sandia στις Ηνωμένες Πολιτείες τη δεκαετία του 1990 και στη συνέχεια αναπτύχθηκε διαδοχικά σε πολλά μέρη του κόσμου. Δεδομένου ότι πολλά πανεπιστήμια και ιδρύματα διεξάγουν έρευνα ανεξάρτητα, αυτή η τεχνολογία έχει πολλά ονόματα, αν και τα ονόματα δεν είναι τα ίδια, αλλά οι αρχές τους είναι βασικά οι ίδιες. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας χύτευσης, η σκόνη συλλέγεται στο επίπεδο εργασίας μέσω του ακροφυσίου και η δέσμη λέιζερ συλλέγεται επίσης σε αυτό το σημείο, και τα σημεία δράσης της σκόνης και του φωτός συμπίπτουν, και η στοιβαγμένη οντότητα επένδυσης λαμβάνεται μετακινώντας την μέσω του πάγκου εργασίας ή του ακροφυσίου.
Τεχνολογία ΦΑΚΩΝ Χρησιμοποιεί λέιζερ κλάσης κιλοβάτ. Λόγω του μεγάλου σημείου εστίασης λέιζερ, γενικά μεγαλύτερο από 1 mm, αν και μπορούν να ληφθούν μεταλλουργικά συνδεδεμένες πυκνές μεταλλικές οντότητες, η διαστατική τους ακρίβεια και το φινίρισμα της επιφάνειας δεν είναι πολύ καλά και απαιτείται περαιτέρω κατεργασία πριν από τη χρήση. Η επένδυση με λέιζερ είναι μια σύνθετη φυσική και χημική μεταλλουργική διαδικασία και οι παράμετροι της διαδικασίας επένδυσης έχουν μεγάλη επίδραση στην ποιότητα των επενδυμένων μερών. Οι παράμετροι της διαδικασίας στην επένδυση με λέιζερ περιλαμβάνουν κυρίως την ισχύ του λέιζερ, τη διάμετρο του σημείου, την ποσότητα αποεστίασης, την ταχύτητα τροφοδοσίας σκόνης, την ταχύτητα σάρωσης, τη θερμοκρασία της λιωμένης δεξαμενής κ.λπ., τα οποία έχουν μεγάλη επίδραση στον ρυθμό αραίωσης, τη ρωγμή, την τραχύτητα της επιφάνειας και τη συμπαγή κατάσταση των μερών επένδυσης. Ταυτόχρονα, κάθε παράμετρος επηρεάζει και η μία την άλλη, η οποία είναι μια πολύ περίπλοκη διαδικασία. Πρέπει να υιοθετηθούν κατάλληλες μέθοδοι ελέγχου για τον έλεγχο διαφόρων παραγόντων επιρροής εντός του επιτρεπόμενου εύρους της διαδικασίας επένδυσης.
ΑπευθείαςΜέταλλο Λέιζερ Sενταφιάζωινγκ(DMLS)
Συνήθως υπάρχουν δύο μέθοδοι γιαSLSΓια την κατασκευή μεταλλικών εξαρτημάτων, η μία είναι η έμμεση μέθοδος, δηλαδή η SLS μεταλλικής σκόνης επικαλυμμένης με πολυμερές. Η άλλη είναι η άμεση μέθοδος, δηλαδή η άμεση σύντηξη με λέιζερ μετάλλου (DMLS). Δεδομένου ότι η έρευνα για την άμεση σύντηξη με λέιζερ μεταλλικής σκόνης πραγματοποιήθηκε στο Πανεπιστήμιο Chatofci στη Leuvne το 1991, η άμεση σύντηξη μεταλλικής σκόνης για τον σχηματισμό τρισδιάστατων εξαρτημάτων με τη διαδικασία SLS είναι ένας από τους απώτερους στόχους της ταχείας πρωτοτυποποίησης. Σε σύγκριση με την έμμεση τεχνολογία SLS, το κύριο πλεονέκτημα της διαδικασίας DMLS είναι η εξάλειψη των δαπανηρών και χρονοβόρων βημάτων προεπεξεργασίας και μετεπεξεργασίας.
Χαρακτηριστικά του DMLS
Ως κλάδος της τεχνολογίας SLS, η τεχνολογία DMLS έχει βασικά την ίδια αρχή. Ωστόσο, είναι δύσκολο να σχηματιστούν με ακρίβεια μεταλλικά μέρη με σύνθετα σχήματα με την τεχνολογία DMLS. Σε τελική ανάλυση, αυτό οφείλεται κυρίως στο φαινόμενο «σφαιροποίησης» και στην παραμόρφωση σύντηξης της μεταλλικής σκόνης στο DMLS. Η σφαιροποίηση είναι ένα φαινόμενο στο οποίο το σχήμα της επιφάνειας του τηγμένου μεταλλικού υγρού μετατρέπεται σε σφαιρική επιφάνεια υπό την τάση της διεπιφάνειας μεταξύ του υγρού μετάλλου και του περιβάλλοντος μέσου, προκειμένου να καταστεί το σύστημα αποτελούμενο από την επιφάνεια του τηγμένου μεταλλικού υγρού και την επιφάνεια του περιβάλλοντος μέσου με ελάχιστη ελεύθερη ενέργεια. Η σφαιροποίηση θα καταστήσει τη μεταλλική σκόνη ανίκανη να στερεοποιηθεί μετά την τήξη για να σχηματίσει μια συνεχή και λεία λιωμένη λίμνη, έτσι ώστε τα σχηματισμένα μέρη να είναι χαλαρά και πορώδη, με αποτέλεσμα την αστοχία της χύτευσης. Λόγω του σχετικά υψηλού ιξώδους της μονοσυστατικής μεταλλικής σκόνης στο στάδιο σύντηξης υγρής φάσης, το φαινόμενο «σφαιροποίησης» είναι ιδιαίτερα σοβαρό και η σφαιρική διάμετρος είναι συχνά μεγαλύτερη από τη διάμετρο των σωματιδίων σκόνης, γεγονός που οδηγεί σε μεγάλο αριθμό πόρων στα συντηγμένα μέρη. Επομένως, το DMLS της μονοσυστατικής μεταλλικής σκόνης έχει προφανή ελαττώματα στη διαδικασία και συχνά απαιτεί επακόλουθη επεξεργασία, όχι την πραγματική έννοια της «άμεσης σύντηξης».
Προκειμένου να ξεπεραστεί το φαινόμενο «σφαιροποίησης» της μονοσυστατικής μεταλλικής σκόνης DMLS και τα προκύπτοντα ελαττώματα της διεργασίας, όπως η παραμόρφωση σύντηξης και η χαλαρή πυκνότητα, αυτό μπορεί γενικά να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας μεταλλικές σκόνες πολλαπλών συστατικών με διαφορετικά σημεία τήξης ή χρησιμοποιώντας σκόνες προ-κραματοποίησης. Το σύστημα μεταλλικής σκόνης πολλαπλών συστατικών αποτελείται γενικά από μέταλλα υψηλού σημείου τήξης, μέταλλα χαμηλού σημείου τήξης και ορισμένα πρόσθετα στοιχεία. Η μεταλλική σκόνη υψηλού σημείου τήξης ως μέταλλο-σκελετός μπορεί να διατηρήσει τον στερεό πυρήνα της σε DMLS. Η μεταλλική σκόνη χαμηλού σημείου τήξης χρησιμοποιείται ως συνδετικό μέταλλο, το οποίο τήκεται σε DMLS για να σχηματίσει μια υγρή φάση, και η προκύπτουσα υγρή φάση επικαλύπτει, βρέχει και συνδέει τα σωματίδια μετάλλου στερεάς φάσης για να επιτευχθεί συμπύκνωση σύντηξης.
Ως κορυφαία εταιρεία στην ΚίναΥπηρεσία τρισδιάστατης εκτύπωσηςβιομηχανία,JSADD3D Δεν θα ξεχάσει την αρχική της πρόθεση, θα αυξήσει τις επενδύσεις, θα καινοτομήσει και θα αναπτύξει περισσότερες τεχνολογίες και θα πιστέψει ότι θα φέρει στο κοινό νέα εμπειρία τρισδιάστατης εκτύπωσης.
Συνεργάτης: Σάμι
