Fusión por feixe de electróns(EBM)
Fusión selectiva por feixe de electróns (EBSM) Principio
Semellante á sinterización selectiva por láser eFusión láser selectivaprocesos, a tecnoloxía de fusión selectiva por feixe de electróns (EBSM) é unha tecnoloxía de fabricación rápida que utiliza feixes de electróns de alta enerxía e alta velocidade para bombardear selectivamente po metálico, fundindo e formando así materiais en po.
O proceso de EBSM A tecnoloxía é a seguinte: primeiro, esténdese unha capa de po no plano de expansión do po; despois, baixo o control do ordenador, o feixe de electróns fúndese selectivamente segundo a información do perfil da sección transversal, e o po metálico fúndese xunto, únese coa peza formada debaixo e apílase capa por capa ata que toda a peza estea completamente fundida; finalmente, o exceso de po elimínase para obter o produto tridimensional desexado. O sinal de dixitalización en tempo real do ordenador superior transmítese ao xugo de deflexión despois da conversión dixital-analóxica e a amplificación de potencia, e o feixe de electróns desvíase baixo a acción do campo magnético xerado pola tensión de deflexión correspondente para lograr unha fusión selectiva. Despois de máis de dez anos de investigación, comprobouse que algúns parámetros do proceso, como a corrente do feixe de electróns, a corrente de enfoque, o tempo de acción, o grosor do po, a tensión de aceleración e o modo de dixitalización, lévanse a cabo en experimentos ortogonais. O tempo de acción é o que máis influencia ten na conformación.
Vantaxesde EBSM
A tecnoloxía de conformado directo de metal por feixe de electróns utiliza feixes de electróns de alta enerxía como fonte de calor de procesamento. O conformado por dixitalización pódese realizar sen inercia mecánica manipulando a bobina de deflexión magnética, e o ambiente de baleiro do feixe de electróns tamén pode evitar que o po metálico se oxide durante a sinterización ou fusión en fase líquida. En comparación co láser, o feixe de electróns ten as vantaxes dunha alta taxa de utilización de enerxía, unha gran profundidade de acción, unha alta taxa de absorción de material, estabilidade e baixos custos de operación e mantemento. Os beneficios da tecnoloxía EBM inclúen unha alta eficiencia de conformado, unha baixa deformación da peza, sen necesidade de soporte metálico durante o proceso de conformado, unha microestrutura máis densa, etc. A deflexión do feixe de electróns e o control do foco son máis rápidos e sensibles. A deflexión do láser require o uso dun espello vibratorio, e a velocidade de rotación do espello vibratorio é extremadamente rápida cando o láser dixitaliza a altas velocidades. Cando se aumenta a potencia do láser, o galvanómetro require un sistema de refrixeración máis complexo e o seu peso aumenta significativamente. Como resultado, ao usar unha dixitalización de maior potencia, a velocidade de dixitalización do láser será limitada. Ao dixitalizar un rango de conformado amplo, cambiar a distancia focal do láser tamén é difícil. A desviación e o enfoque do feixe de electróns conséguense mediante un campo magnético. A lonxitude de desviación e enfoque do feixe de electróns pódese controlar de forma rápida e sensible cambiando a intensidade e a dirección do sinal eléctrico. O sistema de enfoque por desviación do feixe de electróns non se verá perturbado pola evaporación do metal. Ao fundir metal con láseres e feixes de electróns, o vapor metálico difundirase por todo o espazo de formación e recubrirá a superficie de calquera obxecto en contacto cunha película metálica. A desviación e o enfoque dos feixes de electróns realízanse nun campo magnético, polo que non se verán afectados pola evaporación do metal; os dispositivos ópticos como os galvanómetros láser contaminábanse facilmente pola evaporación.
Láser Metal Deposición(LMD)
A deposición de metal por láser (LMD) foi proposta por primeira vez polo Laboratorio Nacional Sandia nos Estados Unidos na década de 1990 e, posteriormente, desenvolvida sucesivamente en moitas partes do mundo. Dado que moitas universidades e institucións realizan investigacións de forma independente, esta tecnoloxía ten moitos nomes, aínda que os nomes non son os mesmos, os seus principios son basicamente os mesmos. Durante o proceso de moldeo, o po recóllese no plano de traballo a través da boquilla e o raio láser tamén se recolle ata este punto, e os puntos de acción do po e da luz coinciden, e a entidade de revestimento apilada obtense movéndose a través da mesa de traballo ou da boquilla.
Tecnoloxía de lentes usa láseres da clase de quilovatios. Debido ao gran punto de enfoque do láser, xeralmente superior a 1 mm, aínda que se poden obter entidades metálicas densas unidas metalurxicamente, a súa precisión dimensional e o acabado superficial non son moi bos, e requírese un mecanizado adicional antes do seu uso. O revestimento láser é un proceso metalúrxico físico e químico complexo, e os parámetros do proceso de revestimento teñen unha gran influencia na calidade das pezas revestidas. Os parámetros do proceso no revestimento láser inclúen principalmente a potencia do láser, o diámetro do punto, a cantidade de desenfoque, a velocidade de alimentación do po, a velocidade de dixitalización, a temperatura da piscina fundida, etc., que teñen un grande impacto na taxa de dilución, a fenda, a rugosidade superficial e a compacidade das pezas de revestimento. Ao mesmo tempo, cada parámetro tamén se afecta mutuamente, o que supón un proceso moi complicado. Débense adoptar métodos de control axeitados para controlar varios factores de influencia dentro do rango admisible do proceso de revestimento.
DirectoLáser de metal Sentrendo(DMLS)
Normalmente hai dous métodos paraSLSPara fabricar pezas metálicas, un é o método indirecto, é dicir, a SLS de po metálico recuberto de polímero; o outro é o método directo, é dicir, a sinterización láser directa de metal (DMLS). Desde que se levou a cabo a investigación sobre a sinterización láser directa de po metálico na Universidade de Chatofci en Lovaina en 1991, a sinterización directa de po metálico para formar pezas tridimensionais mediante o proceso SLS é un dos obxectivos finais da creación de prototipos rápidos. En comparación coa tecnoloxía SLS indirecta, a principal vantaxe do proceso DMLS é a eliminación dos pasos de proceso de pretratamento e postratamento, que son caros e lentos.
Características de DMLS
Como rama da tecnoloxía SLS, a tecnoloxía DMLS ten basicamente o mesmo principio. Non obstante, é difícil formar con precisión pezas metálicas con formas complexas mediante a tecnoloxía DMLS. En última instancia, isto débese principalmente ao efecto de "esferoidización" e á deformación por sinterización do po metálico en DMLS. A esferoidización é un fenómeno no que a forma da superficie do líquido metálico fundido se transforma nunha superficie esférica baixo a tensión interfacial entre o metal líquido e o medio circundante para facer que o sistema composto pola superficie do líquido metálico fundido e a superficie do medio circundante teña unha enerxía libre mínima. A esferoidización fará que o po metálico non poida solidificar despois de fundirse para formar unha piscina fundida continua e lisa, polo que as pezas formadas quedan soltas e porosas, o que resulta nun fallo de moldeo. Debido á viscosidade relativamente alta do po metálico dun só compoñente na etapa de sinterización en fase líquida, o efecto de "esferoidización" é particularmente grave, e o diámetro esférico adoita ser maior que o diámetro das partículas do po, o que leva a un gran número de poros nas pezas sinterizadas. Polo tanto, a DMLS de po metálico dun só compoñente ten defectos de proceso evidentes e, a miúdo, require un tratamento posterior, non a sensación real de "sinterización directa".
Para superar o fenómeno de "esferoidización" do DMLS en po metálico dun só compoñente e os defectos do proceso resultantes, como a deformación da sinterización e a densidade perdida, pódese conseguir xeralmente empregando pos metálicos multicompoñentes con diferentes puntos de fusión ou empregando pos de prealeaxe. O sistema de po metálico multicompoñente está composto xeralmente por metais de alto punto de fusión, metais de baixo punto de fusión e algúns elementos engadidos. O po metálico de alto punto de fusión como metal esquelético pode manter o seu núcleo sólido no DMLS. O po metálico de baixo punto de fusión utilízase como metal aglutinante, que se funde no DMLS para formar unha fase líquida, e a fase líquida resultante recubre, molla e une as partículas metálicas en fase sólida para lograr a densificación da sinterización.
Como empresa líder na ChinaServizo de impresión 3Dindustria,JSADD3D non esquecerá a súa intención orixinal, aumentará o investimento, innovará e desenvolverá máis tecnoloxías e crerá que traerá unha nova experiencia de impresión 3D ao público.
Colaborador: Sammi
