इलेक्ट्रॉन बीम पिघलना(ईबीएम)
इलेक्ट्रॉन बीम चयनात्मक गलन (ईबीएसएम) सिद्धांत
लेज़र चयनात्मक सिंटरिंग के समान औरचयनात्मक लेजर पिघलनइलेक्ट्रॉन बीम चयनात्मक गलन प्रौद्योगिकी (ईबीएसएम) एक तीव्र विनिर्माण प्रौद्योगिकी है, जो धातु पाउडर पर चुनिंदा बमबारी करने के लिए उच्च ऊर्जा और उच्च गति वाले इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग करती है, जिससे पिघलकर पाउडर सामग्री बनती है।
ईबीएसएम की प्रक्रिया तकनीक इस प्रकार है: सबसे पहले, पाउडर फैलाने वाले तल पर पाउडर की एक परत फैलाएं; फिर, कंप्यूटर नियंत्रण के तहत, क्रॉस-सेक्शनल प्रोफ़ाइल की जानकारी के अनुसार इलेक्ट्रॉन बीम को चुनिंदा रूप से पिघलाया जाता है, और धातु पाउडर को एक साथ पिघलाया जाता है, नीचे के गठित भाग के साथ बंधुआ किया जाता है, और परत दर परत तब तक ढेर किया जाता है जब तक कि पूरा भाग पूरी तरह से पिघल न जाए; अंत में, वांछित त्रि-आयामी उत्पाद प्राप्त करने के लिए अतिरिक्त पाउडर को हटा दिया जाता है। ऊपरी कंप्यूटर का वास्तविक समय स्कैनिंग सिग्नल डिजिटल-से-एनालॉग रूपांतरण और पावर एम्पलीफिकेशन के बाद डिफ्लेक्शन योक को प्रेषित किया जाता है, और चयनात्मक पिघलने को प्राप्त करने के लिए संबंधित डिफ्लेक्शन वोल्टेज द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र की कार्रवाई के तहत इलेक्ट्रॉन बीम को विक्षेपित किया जाता है। दस साल से अधिक के शोध के बाद, यह पाया गया है कि कुछ प्रक्रिया पैरामीटर जैसे इलेक्ट्रॉन बीम करंट, फ़ोकसिंग करंट, एक्शन टाइम, पाउडर की मोटाई, त्वरित वोल्टेज और स्कैनिंग मोड ऑर्थोगोनल प्रयोगों में किए जाते हैं। एक्शन टाइम का गठन पर सबसे अधिक प्रभाव पड़ता है।
लाभईबीएसएम का
इलेक्ट्रॉन बीम डायरेक्ट मेटल फॉर्मिंग तकनीक प्रसंस्करण ऊष्मा स्रोत के रूप में उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग करती है। चुंबकीय विक्षेपण कुंडल में हेरफेर करके यांत्रिक जड़ता के बिना स्कैनिंग फॉर्मिंग की जा सकती है, और इलेक्ट्रॉन बीम का वैक्यूम वातावरण भी तरल चरण सिंटरिंग या पिघलने के दौरान धातु पाउडर को ऑक्सीकरण होने से रोक सकता है। लेजर की तुलना में, इलेक्ट्रॉन बीम में उच्च ऊर्जा उपयोग दर, बड़ी क्रिया गहराई, उच्च सामग्री अवशोषण दर, स्थिरता और कम संचालन और रखरखाव लागत के फायदे हैं। EBM तकनीक के लाभों में उच्च निर्माण दक्षता, कम भाग विरूपण, निर्माण प्रक्रिया के दौरान धातु के समर्थन की आवश्यकता नहीं, सघन माइक्रोस्ट्रक्चर, आदि शामिल हैं। इलेक्ट्रॉन बीम विक्षेपण और फोकस नियंत्रण तेज और अधिक संवेदनशील है। लेजर के विक्षेपण के लिए कंपन दर्पण के उपयोग की आवश्यकता होती है, और जब लेजर उच्च गति पर स्कैन करता है तो कंपन दर्पण की घूर्णन गति बेहद तेज होती है। जब लेजर की शक्ति बढ़ाई जाती है, तो गैल्वेनोमीटर को अधिक जटिल शीतलन प्रणाली की आवश्यकता होती है, और इसका वजन काफी बढ़ जाता है। नतीजतन, उच्च शक्ति स्कैनिंग का उपयोग करते समय, लेजर की स्कैनिंग गति सीमित होगी। बड़ी फॉर्मिंग रेंज को स्कैन करते समय, लेजर की फोकल लंबाई को बदलना भी मुश्किल होता है। इलेक्ट्रॉन बीम का विक्षेपण और फोकसिंग चुंबकीय क्षेत्र द्वारा पूरा किया जाता है। विद्युत संकेत की तीव्रता और दिशा को बदलकर इलेक्ट्रॉन बीम के विक्षेपण और फोकसिंग लंबाई को जल्दी और संवेदनशील रूप से नियंत्रित किया जा सकता है। इलेक्ट्रॉन बीम विक्षेपण फोकसिंग सिस्टम धातु के वाष्पीकरण से परेशान नहीं होगा। लेजर और इलेक्ट्रॉन बीम के साथ धातु को पिघलाते समय, धातु वाष्प पूरे फॉर्मिंग स्पेस में फैल जाएगा और धातु की फिल्म के संपर्क में आने वाली किसी भी वस्तु की सतह को कोट कर देगा। इलेक्ट्रॉन बीम का विक्षेपण और फोकसिंग सभी चुंबकीय क्षेत्र में किया जाता है, इसलिए वे धातु के वाष्पीकरण से प्रभावित नहीं होंगे; लेजर गैल्वेनोमीटर जैसे ऑप्टिकल उपकरण वाष्पीकरण से आसानी से प्रदूषित हो जाते हैं।
लेजर मीताल निक्षेप(एलएमडी)
लेजर मेटल डिपोजिशन (LMD) को पहली बार 1990 के दशक में संयुक्त राज्य अमेरिका में सैंडिया नेशनल लेबोरेटरी द्वारा प्रस्तावित किया गया था, और फिर दुनिया के कई हिस्सों में क्रमिक रूप से विकसित किया गया। चूंकि कई विश्वविद्यालय और संस्थान स्वतंत्र रूप से अनुसंधान करते हैं, इसलिए इस तकनीक के कई नाम हैं, हालाँकि नाम समान नहीं हैं, लेकिन उनके सिद्धांत मूल रूप से समान हैं। मोल्डिंग प्रक्रिया के दौरान, पाउडर को नोजल के माध्यम से काम करने वाले विमान पर इकट्ठा किया जाता है, और लेजर बीम को भी इस बिंदु पर इकट्ठा किया जाता है, और पाउडर और प्रकाश क्रिया बिंदु संयोग होते हैं, और स्टैक्ड क्लैडिंग इकाई को वर्कटेबल या नोजल के माध्यम से आगे बढ़ाकर प्राप्त किया जाता है।
लेंस प्रौद्योगिकी किलोवाट-श्रेणी के लेजर का उपयोग करता है। बड़े लेजर फोकस स्पॉट के कारण, आम तौर पर 1 मिमी से अधिक, हालांकि धातुकर्म रूप से बंधी हुई घनी धातु इकाइयाँ प्राप्त की जा सकती हैं, उनकी आयामी सटीकता और सतह खत्म बहुत अच्छी नहीं है, और उपयोग से पहले आगे की मशीनिंग की आवश्यकता होती है। लेजर क्लैडिंग एक जटिल भौतिक और रासायनिक धातुकर्म प्रक्रिया है, और क्लैडिंग प्रक्रिया के मापदंडों का क्लैड भागों की गुणवत्ता पर बहुत प्रभाव पड़ता है। लेजर क्लैडिंग में प्रक्रिया मापदंडों में मुख्य रूप से लेजर पावर, स्पॉट व्यास, डीफोकसिंग मात्रा, पाउडर फीडिंग गति, स्कैनिंग गति, पिघले हुए पूल का तापमान आदि शामिल हैं, जिनका क्लैडिंग भागों के कमजोर पड़ने की दर, दरार, सतह खुरदरापन और कॉम्पैक्टनेस पर बहुत प्रभाव पड़ता है। साथ ही, प्रत्येक पैरामीटर एक दूसरे को भी प्रभावित करता है
प्रत्यक्षधातु लेजर एसइंटरइंग(डीएमएलएस)
इसके लिए आमतौर पर दो तरीके हैंएसएलएसधातु के हिस्सों का निर्माण करने के लिए, एक अप्रत्यक्ष विधि है, यानी पॉलिमर-लेपित धातु पाउडर का एसएलएस; दूसरा प्रत्यक्ष विधि है, यानी डायरेक्ट मेटल लेजर सिंटरिंग (डीएमएलएस)। चूंकि धातु पाउडर के प्रत्यक्ष लेजर सिंटरिंग पर शोध 1991 में ल्यूवेन में चटोफी विश्वविद्यालय में किया गया था, इसलिए एसएलएस प्रक्रिया द्वारा त्रि-आयामी भागों को बनाने के लिए धातु पाउडर का प्रत्यक्ष सिंटरिंग तेजी से प्रोटोटाइप के अंतिम लक्ष्यों में से एक है। अप्रत्यक्ष एसएलएस तकनीक की तुलना में, डीएमएलएस प्रक्रिया का मुख्य लाभ महंगी और समय लेने वाली प्री-ट्रीटमेंट और पोस्ट-ट्रीटमेंट प्रक्रिया चरणों का उन्मूलन है।
विशेषताएँ डी.एम.एल.एस. का
एसएलएस तकनीक की एक शाखा के रूप में, डीएमएलएस तकनीक में मूल रूप से एक ही सिद्धांत है। हालांकि, डीएमएलएस तकनीक द्वारा जटिल आकृतियों वाले धातु भागों को सटीक रूप से बनाना मुश्किल है। अंतिम विश्लेषण में, यह मुख्य रूप से डीएमएलएस में धातु पाउडर के "गोलाकारीकरण" प्रभाव और सिंटरिंग विरूपण के कारण होता है। गोलाकारीकरण एक ऐसी घटना है जिसमें पिघले हुए धातु तरल की सतह का आकार तरल धातु और आसपास के माध्यम के बीच इंटरफेसियल तनाव के तहत एक गोलाकार सतह में बदल जाता है ताकि पिघले हुए धातु तरल की सतह और आसपास के माध्यम की सतह से बनी प्रणाली को न्यूनतम मुक्त ऊर्जा के साथ बनाया जा सके। गोलाकारीकरण धातु पाउडर को पिघलने के बाद जमने में असमर्थ बना देगा जिससे एक निरंतर और चिकना पिघला हुआ पूल बन जाएगा, इसलिए बने हुए हिस्से ढीले और छिद्रपूर्ण होंगे, जिसके परिणामस्वरूप मोल्डिंग विफल हो जाएगी। तरल चरण सिंटरिंग चरण में एकल-घटक धातु पाउडर की अपेक्षाकृत उच्च चिपचिपाहट के कारण, "गोलाकारीकरण" प्रभाव विशेष रूप से गंभीर होता है, और गोलाकार व्यास अक्सर पाउडर कणों के व्यास से बड़ा होता है, जिससे सिंटर किए गए भागों में बड़ी संख्या में छिद्र हो जाते हैं। इसलिए, एकल-घटक धातु पाउडर के डीएमएलएस में स्पष्ट प्रक्रिया दोष होते हैं, और अक्सर बाद के उपचार की आवश्यकता होती है, न कि "प्रत्यक्ष सिंटरिंग" का वास्तविक अर्थ।
एकल घटक धातु पाउडर DMLS की "गोलाकारीकरण" घटना और परिणामस्वरूप प्रक्रिया दोष जैसे कि सिंटरिंग विरूपण और ढीले घनत्व को दूर करने के लिए, इसे आम तौर पर विभिन्न गलनांक वाले बहु-घटक धातु पाउडर का उपयोग करके या पूर्व-मिश्र धातु पाउडर का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है। बहु-घटक धातु पाउडर प्रणाली आम तौर पर उच्च गलनांक धातुओं, कम गलनांक धातुओं और कुछ अतिरिक्त तत्वों से बनी होती है। कंकाल धातु के रूप में उच्च गलनांक धातु पाउडर DMLS में अपने ठोस कोर को बनाए रख सकता है। कम गलनांक वाले धातु पाउडर का उपयोग बाइंडर धातु के रूप में किया जाता है, जिसे DMLS में पिघलाकर एक तरल चरण बनाया जाता है, और परिणामस्वरूप तरल चरण ठोस चरण धातु कणों को कोट करता है, गीला करता है और सिंटरिंग घनत्व प्राप्त करने के लिए बांधता है।
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योगदानकर्ता: सैमी
