Elektronisuihkun sulaminen(EBM)
Elektronisuihkun selektiivinen sulaminen (EBSM) Periaate
Samanlainen kuin laserselektiivinen sintraus jaSelektiivinen lasersulatusElektronisuihkuselektiivinen sulatustekniikka (EBSM) on nopea valmistustekniikka, jossa käytetään suuritehoisia ja nopeita elektronisuihkuja metallijauheen selektiiviseen pommitukseen, jolloin jauhemateriaalit sulavat ja muodostuvat.
EBSM-prosessi Teknologia on seuraava: ensin levitetään jauhekerros jauheen levitystasolle; sitten tietokoneen ohjauksessa elektronisuihku sulatetaan valikoivasti poikkileikkausprofiilin tietojen perusteella, ja metallijauhe sulatetaan yhteen, liitetään alla olevaan muotoiltuun osaan ja pinotaan kerros kerrokselta, kunnes koko osa on täysin sulanut; Lopuksi ylimääräinen jauhe poistetaan halutun kolmiulotteisen tuotteen aikaansaamiseksi. Ylemmän tietokoneen reaaliaikainen skannaussignaali lähetetään digitaali-analogimuunnoksen ja tehonvahvistuksen jälkeen poikkeutuskelalle, ja elektronisuihkua poikkeutetaan vastaavan poikkeutusjännitteen synnyttämän magneettikentän vaikutuksesta selektiivisen sulamisen saavuttamiseksi. Yli kymmenen vuoden tutkimuksen jälkeen on havaittu, että jotkin prosessiparametrit, kuten elektronisuihkuvirta, fokusointivirta, toiminta-aika, jauheen paksuus, kiihtyvyysjännite ja skannaustila, suoritetaan ortogonaalisissa kokeissa. Toiminta-ajalla on suurin vaikutus muovaukseen.
EdutEBSM:stä
Elektronisuihkulla suoritettavassa suorassa metallinmuovaustekniikassa käytetään korkeaenergisiä elektronisuihkuja prosessointilämmönlähteenä. Skannausmuovaus voidaan suorittaa ilman mekaanista inertiaa manipuloimalla magneettista poikkeutuskelaa, ja elektronisuihkun tyhjiöympäristö voi myös estää metallijauheen hapettumisen nestefaasisintrauksen tai sulatuksen aikana. Laseriin verrattuna elektronisuihkulla on etuja korkea energiankäyttöaste, suuri vaikutussyvyys, korkea materiaalin absorptionopeus, vakaus sekä alhaiset käyttö- ja ylläpitokustannukset. EBM-teknologian etuja ovat korkea muovaustehokkuus, pieni osan muodonmuutos, metallituen tarve muovausprosessin aikana, tiheämpi mikrorakenne ja niin edelleen. Elektronisuihkun poikkeutus ja tarkennuksen säätö ovat nopeampia ja herkempiä. Laserin poikkeutus edellyttää värähtelevän peilin käyttöä, ja värähtelevän peilin pyörimisnopeus on erittäin nopea, kun laserskannaa suurilla nopeuksilla. Kun laserin tehoa lisätään, galvanometri vaatii monimutkaisemman jäähdytysjärjestelmän ja sen paino kasvaa merkittävästi. Tämän seurauksena käytettäessä suurempaa tehoskannausta laserin skannausnopeus on rajoitettu. Kun skannataan suurta muovausaluetta, myös laserin polttovälin muuttaminen on vaikeaa. Elektronisuihkun kääntö ja fokusointi tehdään magneettikentän avulla. Elektronisuihkun kääntöä ja fokusointipituutta voidaan säätää nopeasti ja herkästi muuttamalla sähkösignaalin voimakkuutta ja suuntaa. Metallin haihtuminen ei häiritse elektronisuihkun kääntö- ja fokusointijärjestelmää. Kun metallia sulatetaan lasereilla ja elektronisuihkuilla, metallihöyry diffundoituu muovaustilaan ja peittää minkä tahansa metallikalvon kanssa kosketuksissa olevan esineen pinnan. Elektronisuihkujen kääntö ja fokusointi tehdään magneettikentässä, joten metallin haihtuminen ei vaikuta niihin; optiset laitteet, kuten lasergalvanometrit, saastuvat helposti haihtumalla.
Laser Metal laskeuma(LMD)
Lasermetallipinnoitus (LMD) esiteltiin ensimmäisen kerran Sandia National Laboratoryssa Yhdysvalloissa 1990-luvulla, ja sitä on kehitetty myöhemmin eri puolilla maailmaa. Koska monet yliopistot ja laitokset tekevät itsenäistä tutkimusta, tällä tekniikalla on monia nimiä. Vaikka nimet eivät ole samoja, niiden periaatteet ovat pohjimmiltaan samat. Muovausprosessin aikana jauhe kerätään työtasolle suuttimen läpi, ja myös lasersäde kerätään tähän pisteeseen, ja jauheen ja valon vaikutuspisteet ovat samat, ja pinottu verhousyksikkö saadaan liikkumalla työpöydän tai suuttimen läpi.
LINSSI-teknologia käyttää kilowattiluokan lasereita. Suuren laserin tarkennuspisteen, yleensä yli 1 mm, vuoksi, vaikka metallurgisesti sidottuja tiheitä metallikappaleita voidaan saada, niiden mittatarkkuus ja pinnanlaatu eivät ole kovin hyviä, ja ennen käyttöä tarvitaan lisätyöstöä. Laserpinnoitus on monimutkainen fysikaalinen ja kemiallinen metallurginen prosessi, ja pinnoitusprosessin parametreilla on suuri vaikutus pinnoitettujen osien laatuun. Laserpinnoituksen prosessiparametreihin kuuluvat pääasiassa laserin teho, pisteen halkaisija, epätarkennuksen määrä, jauheen syöttönopeus, skannausnopeus, sulan altaan lämpötila jne., joilla on suuri vaikutus pinnoitettujen osien laimennusnopeuteen, halkeamiin, pinnan karheuteen ja tiiviyteen. Samalla jokainen parametri vaikuttaa myös toisiinsa, mikä on erittäin monimutkainen prosessi. On käytettävä asianmukaisia ohjausmenetelmiä erilaisten vaikuttavien tekijöiden hallitsemiseksi pinnoitusprosessin sallitulla alueella.
SuoraanMetallilaser Sinterminen(DMLS)
Yleensä on kaksi tapaaSLSMetalliosien valmistuksessa käytetään epäsuoraa menetelmää eli polymeeripäällysteisen metallijauheen SLS-menetelmää ja suoraa menetelmää eli suoraa metallilasersintrausta (DMLS). Siitä lähtien, kun metallijauheen suoraa lasersintrausta alettiin tutkia Chatofcin yliopistossa Leuvnessa vuonna 1991, metallijauheen suora sintraus kolmiulotteisten osien muodostamiseksi SLS-prosessilla on ollut yksi nopean prototyyppien valmistuksen perimmäisistä tavoitteista. Epäsuoraan SLS-teknologiaan verrattuna DMLS-prosessin tärkein etu on kalliiden ja aikaa vievien esikäsittely- ja jälkikäsittelyprosessivaiheiden poistaminen.
Ominaisuudet DMLS:stä
SLS-teknologian haarana DMLS-teknologia noudattaa pohjimmiltaan samaa periaatetta. DMLS-teknologialla on kuitenkin vaikea muodostaa tarkasti monimutkaisia metalliosia. Loppujen lopuksi tämä johtuu pääasiassa metallijauheen "sferoidisaatio"-vaikutuksesta ja sintrausmuodonmuutoksesta DMLS:ssä. Sferoidisaatio on ilmiö, jossa sulan metallinesteen pinnan muoto muuttuu pallomaiseksi pinnaksi nestemäisen metallin ja ympäröivän väliaineen rajapintajännityksen vaikutuksesta, jolloin muodostuu järjestelmä, joka koostuu sulan metallinesteen pinnasta ja ympäröivän väliaineen pinnasta minimaalisella vapaalla energialla. Sferoidisaatio estää metallijauhetta jähmettymästä sulamisen jälkeen yhtenäiseksi ja sileäksi sulaksi altaaksi, joten muodostetut osat ovat löysiä ja huokoisia, mikä johtaa muovausvirheisiin. Yksikomponenttisen metallijauheen suhteellisen korkean viskositeetin vuoksi nestemäisessä sintrausvaiheessa "sferoidisaatio"-vaikutus on erityisen vakava, ja pallomainen halkaisija on usein suurempi kuin jauhehiukkasten halkaisija, mikä johtaa suureen määrään huokosia sintrattuihin osiin. Siksi yksikomponenttisen metallijauheen DMLS:ssä on ilmeisiä prosessivirheitä ja se vaatii usein jatkokäsittelyä, ei todellista "suoraa sintrausta".
Yksikomponenttisen metallijauheen DMLS:n "pallostumisilmiön" ja siitä johtuvien prosessivirheiden, kuten sintrautumismuodonmuutoksen ja löysän tiheyden, voittamiseksi se voidaan yleensä saavuttaa käyttämällä monikomponenttisia metallijauheita, joilla on eri sulamispisteet, tai käyttämällä esiseostettuja jauheita. Monikomponenttinen metallijauhejärjestelmä koostuu yleensä korkean sulamispisteen metalleista, matalan sulamispisteen metalleista ja joistakin lisäaineista. Korkean sulamispisteen metallijauhe runkometallina voi säilyttää kiinteän ytimensä DMLS:ssä. Matalaan sulavaa metallijauhetta käytetään sideaineena, joka sulatetaan DMLS:ssä nestemäiseksi faasiksi, ja tuloksena oleva nestemäinen faasi päällystää, kostuttaa ja sitoo kiinteän faasin metallihiukkaset sintrautumistiivistyksen aikaansaamiseksi.
Kiinan johtavana yrityksenä3D-tulostuspalveluteollisuus,JSADD3D ei unohda alkuperäistä tarkoitustaan, lisää investointeja, innovoi ja kehittää lisää teknologioita ja uskoo tuovansa uusia 3D-tulostuskokemuksia yleisölle.
Avustaja: Sammi
