ذوب پرتو الکترونی(ای بی ام)
ذوب انتخابی پرتو الکترونی (EBSM) اصل
مشابه تف‌جوشی انتخابی با لیزر وذوب انتخابی لیزریفناوری ذوب انتخابی پرتو الکترونی (EBSM) یک فناوری تولید سریع است که از پرتوهای الکترونی پرانرژی و پرسرعت برای بمباران انتخابی پودر فلز استفاده می‌کند و در نتیجه مواد پودری را ذوب و تشکیل می‌دهد.
فرآیند EBSM فناوری به شرح زیر است: ابتدا، یک لایه پودر را روی صفحه پخش پودر پخش کنید. سپس، تحت کنترل کامپیوتر، پرتو الکترونی به صورت انتخابی بر اساس اطلاعات پروفیل سطح مقطع ذوب می‌شود و پودر فلز به هم ذوب می‌شود، به قطعه تشکیل شده در زیر متصل می‌شود و لایه به لایه روی هم انباشته می‌شود تا کل قطعه به طور کامل ذوب شود. در نهایت، پودر اضافی برای تولید محصول سه بعدی مورد نظر حذف می‌شود. سیگنال اسکن بلادرنگ کامپیوتر بالایی پس از تبدیل دیجیتال به آنالوگ و تقویت توان به یوغ انحراف منتقل می‌شود و پرتو الکترونی تحت عمل میدان مغناطیسی تولید شده توسط ولتاژ انحراف مربوطه منحرف می‌شود تا ذوب انتخابی حاصل شود. پس از بیش از ده سال تحقیق، مشخص شده است که برخی از پارامترهای فرآیند مانند جریان پرتو الکترونی، جریان کانونی، زمان عمل، ضخامت پودر، ولتاژ شتاب دهنده و حالت اسکن در آزمایش‌های متعامد انجام می‌شوند. زمان عمل بیشترین تأثیر را بر شکل‌دهی دارد.
مزایااز EBSM
فناوری شکل‌دهی مستقیم فلز با پرتو الکترونی از پرتوهای الکترونی پرانرژی به عنوان منبع گرمای پردازش استفاده می‌کند. شکل‌دهی روبشی را می‌توان بدون اینرسی مکانیکی با دستکاری سیم‌پیچ انحراف مغناطیسی انجام داد و محیط خلاء پرتو الکترونی نیز می‌تواند از اکسید شدن پودر فلز در حین تف‌جوشی یا ذوب فاز مایع جلوگیری کند. در مقایسه با لیزر، پرتو الکترونی مزایای نرخ استفاده از انرژی بالا، عمق عمل زیاد، نرخ جذب بالای مواد، پایداری و هزینه‌های عملیاتی و نگهداری پایین را دارد. مزایای فناوری EBM شامل راندمان بالای شکل‌دهی، تغییر شکل کم قطعه، عدم نیاز به پشتیبانی فلزی در طول فرآیند شکل‌دهی، ریزساختار متراکم‌تر و غیره است. کنترل انحراف و تمرکز پرتو الکترونی سریع‌تر و حساس‌تر است. انحراف لیزر نیاز به استفاده از آینه ارتعاشی را ضروری می‌کند و سرعت چرخش آینه ارتعاشی هنگام اسکن لیزر با سرعت بالا بسیار سریع است. هنگامی که توان لیزر افزایش می‌یابد، گالوانومتر به سیستم خنک‌کننده پیچیده‌تری نیاز دارد و وزن آن به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. در نتیجه، هنگام استفاده از اسکن با توان بالاتر، سرعت اسکن لیزر محدود خواهد شد. هنگام اسکن یک محدوده شکل‌دهی بزرگ، تغییر فاصله کانونی لیزر نیز دشوار است. انحراف و تمرکز پرتو الکترونی توسط میدان مغناطیسی انجام می‌شود. انحراف و طول تمرکز پرتو الکترونی را می‌توان با تغییر شدت و جهت سیگنال الکتریکی به سرعت و با حساسیت کنترل کرد. سیستم تمرکز انحراف پرتو الکترونی توسط تبخیر فلز مختل نمی‌شود. هنگام ذوب فلز با لیزر و پرتوهای الکترونی، بخار فلز در سراسر فضای شکل‌دهی پخش می‌شود و سطح هر جسمی را که در تماس با یک فیلم فلزی است، می‌پوشاند. انحراف و تمرکز پرتوهای الکترونی همگی در یک میدان مغناطیسی انجام می‌شود، بنابراین تحت تأثیر تبخیر فلز قرار نمی‌گیرند. دستگاه‌های نوری مانند گالوانومترهای لیزری به راحتی توسط تبخیر آلوده می‌شوند.
لیزر منتال رسوب‌گذاری(ال ام دی)
رسوب فلز با لیزر (LMD) اولین بار توسط آزمایشگاه ملی ساندیا در ایالات متحده در دهه 1990 پیشنهاد شد و سپس به طور متوالی در بسیاری از نقاط جهان توسعه یافت. از آنجایی که بسیاری از دانشگاه‌ها و موسسات به طور مستقل تحقیقات انجام می‌دهند، این فناوری نام‌های زیادی دارد، اگرچه نام‌ها یکسان نیستند، اما اصول آنها اساساً یکسان است. در طول فرآیند قالب‌گیری، پودر از طریق نازل روی صفحه کاری جمع می‌شود و پرتو لیزر نیز به این نقطه جمع می‌شود و نقاط عمل پودر و نور همزمان هستند و با حرکت از طریق میز کار یا نازل، روکش انباشته شده به دست می‌آید.
فناوری لنز از لیزرهای کلاس کیلووات استفاده می‌کند. به دلیل نقطه کانونی بزرگ لیزر، عموماً بیش از ۱ میلی‌متر، اگرچه می‌توان به فلزات متراکم پیوند متالورژیکی دست یافت، اما دقت ابعادی و پرداخت سطح آنها خیلی خوب نیست و قبل از استفاده به ماشینکاری بیشتری نیاز است. روکش‌کاری لیزری یک فرآیند متالورژیکی فیزیکی و شیمیایی پیچیده است و پارامترهای فرآیند روکش‌کاری تأثیر زیادی بر کیفیت قطعات روکش‌کاری شده دارند. پارامترهای فرآیند در روکش‌کاری لیزری عمدتاً شامل توان لیزر، قطر نقطه، میزان عدم فوکوس، سرعت تغذیه پودر، سرعت اسکن، دمای حوضچه مذاب و غیره هستند که تأثیر زیادی بر میزان رقیق‌سازی، ترک، زبری سطح و فشردگی قطعات روکش‌کاری شده دارند. در عین حال، هر پارامتر بر یکدیگر نیز تأثیر می‌گذارد که فرآیندی بسیار پیچیده است. برای کنترل عوامل تأثیرگذار مختلف در محدوده مجاز فرآیند روکش‌کاری، باید روش‌های کنترلی مناسبی اتخاذ شود.
مستقیملیزر فلزی Sاینترینگ(DMLS)
معمولاً دو روش برایاس ال اسبرای ساخت قطعات فلزی، یکی روش غیرمستقیم، یعنی SLS پودر فلز پوشش داده شده با پلیمر است؛ دیگری روش مستقیم، یعنی تف‌جوشی لیزری مستقیم فلز (DMLS). از آنجایی که تحقیقات در مورد تف‌جوشی لیزری مستقیم پودر فلز در سال ۱۹۹۱ در دانشگاه چاتوفچی در لوون انجام شد، تف‌جوشی مستقیم پودر فلز برای تشکیل قطعات سه‌بعدی توسط فرآیند SLS یکی از اهداف نهایی نمونه‌سازی سریع است. در مقایسه با فناوری SLS غیرمستقیم، مزیت اصلی فرآیند DMLS حذف مراحل پرهزینه و زمان‌بر پیش و پس از عملیات است.
ویژگی‌ها از DMLS
فناوری DMLS نیز به عنوان شاخه‌ای از فناوری SLS، اساساً از همین اصل پیروی می‌کند. با این حال، شکل‌دهی دقیق قطعات فلزی با اشکال پیچیده توسط فناوری DMLS دشوار است. در تحلیل نهایی، این امر عمدتاً به دلیل اثر "کروی شدن" و تغییر شکل تف‌جوشی پودر فلز در DMLS است. کروی شدن پدیده‌ای است که در آن شکل سطح مایع فلز مذاب تحت کشش سطحی بین فلز مایع و محیط اطراف به یک سطح کروی تبدیل می‌شود تا سیستمی متشکل از سطح مایع فلز مذاب و سطح محیط اطراف با حداقل انرژی آزاد ایجاد شود. کروی شدن باعث می‌شود پودر فلز پس از ذوب نتواند جامد شود و یک حوضچه مذاب پیوسته و صاف تشکیل دهد، بنابراین قطعات تشکیل شده شل و متخلخل هستند و در نتیجه باعث شکست قالب‌گیری می‌شوند. به دلیل ویسکوزیته نسبتاً بالای پودر فلز تک جزئی در مرحله تف‌جوشی فاز مایع، اثر "کروی شدن" به ویژه جدی است و قطر کروی اغلب بزرگتر از قطر ذرات پودر است که منجر به تعداد زیادی منافذ در قطعات تف‌جوشی شده می‌شود. بنابراین، DMLS پودر فلز تک جزئی دارای نقص‌های فرآیندی آشکاری است و اغلب نیاز به عملیات بعدی دارد، نه به معنای واقعی "پخت مستقیم".
به منظور غلبه بر پدیده «کروی شدن» پودر فلز تک جزئی DMLS و عیوب فرآیندی ناشی از آن مانند تغییر شکل پخت و چگالی کم، می‌توان به طور کلی با استفاده از پودرهای فلزی چند جزئی با نقاط ذوب مختلف یا با استفاده از پودرهای پیش آلیاژسازی به این هدف دست یافت. سیستم پودر فلز چند جزئی عموماً از فلزات با نقطه ذوب بالا، فلزات با نقطه ذوب پایین و برخی عناصر اضافه شده تشکیل شده است. پودر فلز با نقطه ذوب بالا به عنوان فلز اسکلت می‌تواند هسته جامد خود را در DMLS حفظ کند. پودر فلز با نقطه ذوب پایین به عنوان فلز اتصال دهنده استفاده می‌شود که در DMLS ذوب می‌شود تا یک فاز مایع تشکیل دهد و فاز مایع حاصل، ذرات فلز فاز جامد را پوشش می‌دهد، مرطوب می‌کند و به هم متصل می‌کند تا به تراکم پخت دست یابد.
به عنوان یک شرکت پیشرو در چینخدمات چاپ سه بعدیصنعت،جی‌اس‌ادسه بعدی هدف اولیه خود را فراموش نخواهد کرد، سرمایه‌گذاری را افزایش می‌دهد، نوآوری می‌کند و فناوری‌های بیشتری را توسعه می‌دهد و معتقد است که تجربه چاپ سه‌بعدی جدیدی را برای عموم به ارمغان خواهد آورد.
مشارکت‌کننده: سامی
