Taljenje elektronskim snopom(EBM)
Selektivno taljenje elektronskim snopom (EBSM) Načelo
Slično laserskom selektivnom sinteriranju iSelektivno lasersko taljenjeprocesi, tehnologija selektivnog taljenja elektronskim snopom (EBSM) je brza proizvodna tehnologija koja koristi elektronske snopove visoke energije i velike brzine za selektivno bombardiranje metalnog praha, čime se tale i formiraju praškasti materijali.
Proces EBSM-a Tehnologija je sljedeća: prvo se sloj praha nanosi na ravninu nanošenja praha; zatim se, pod računalnom kontrolom, elektronski snop selektivno topi prema informacijama o profilu presjeka, a metalni prah se topi zajedno, veže se s donjim oblikovanim dijelom i slaže sloj po sloj dok se cijeli dio potpuno ne otopi; Konačno, višak praha se uklanja kako bi se dobio željeni trodimenzionalni proizvod. Signal skeniranja u stvarnom vremenu gornjeg računala prenosi se na deflektor nakon digitalno-analogne pretvorbe i pojačanja snage, a elektronski snop se skreće pod djelovanjem magnetskog polja generiranog odgovarajućim deflektorskim naponom kako bi se postiglo selektivno taljenje. Nakon više od deset godina istraživanja, utvrđeno je da se neki procesni parametri poput struje elektronskog snopa, struje fokusiranja, vremena djelovanja, debljine praha, napona ubrzanja i načina skeniranja provode u ortogonalnim eksperimentima. Vrijeme djelovanja ima najveći utjecaj na oblikovanje.
PrednostiEBSM-a
Tehnologija izravnog oblikovanja metala elektronskim snopom koristi visokoenergetske elektronske snopove kao izvor topline za obradu. Oblikovanje skeniranjem može se izvesti bez mehaničke inercije manipuliranjem magnetske zavojnice za otklon, a vakuumsko okruženje elektronskog snopa također može spriječiti oksidaciju metalnog praha tijekom sinteriranja ili taljenja u tekućoj fazi. U usporedbi s laserom, elektronski snop ima prednosti visoke stope iskorištenja energije, velike dubine djelovanja, visoke stope apsorpcije materijala, stabilnosti te niskih troškova rada i održavanja. Prednosti EBM tehnologije uključuju visoku učinkovitost oblikovanja, nisku deformaciju dijela, nedostatak potrebe za metalnom potporom tijekom procesa oblikovanja, gušću mikrostrukturu i tako dalje. Otklon i kontrola fokusa elektronskog snopa su brži i osjetljiviji. Otklon lasera zahtijeva upotrebu vibrirajućeg zrcala, a brzina rotacije vibrirajućeg zrcala je izuzetno velika kada laser skenira velikim brzinama. Kada se snaga lasera poveća, galvanometar zahtijeva složeniji sustav hlađenja, a njegova težina značajno se povećava. Kao rezultat toga, pri korištenju skeniranja veće snage, brzina skeniranja lasera bit će ograničena. Pri skeniranju velikog raspona oblikovanja, promjena žarišne duljine lasera također je teška. Skretanje i fokusiranje elektronskog snopa postižu se magnetskim poljem. Skretanje i duljina fokusiranja elektronskog snopa mogu se brzo i osjetljivo kontrolirati promjenom intenziteta i smjera električnog signala. Sustav fokusiranja skretanja elektronskog snopa neće biti poremećen isparavanjem metala. Prilikom taljenja metala laserima i elektronskim snopovima, metalna para će se širiti po prostoru za oblikovanje i prekrivati površinu bilo kojeg predmeta u kontaktu s metalnim filmom. Skretanje i fokusiranje elektronskih snopova odvijaju se u magnetskom polju, tako da na njih neće utjecati isparavanje metala; optički uređaji poput laserskih galvanometara lako se onečišćuju isparavanjem.
Laser Mevisok Depozit(LMD)
Lasersko taloženje metala (LMD) prvi je put predložio Nacionalni laboratorij Sandia u Sjedinjenim Državama 1990-ih, a zatim se sukcesivno razvijao u mnogim dijelovima svijeta. Budući da mnoga sveučilišta i institucije neovisno provode istraživanja, ova tehnologija ima mnogo naziva, iako nazivi nisu isti, ali njihovi principi su u osnovi isti. Tijekom procesa oblikovanja, prah se skuplja na radnoj ravnini kroz mlaznicu, a laserska zraka se također skuplja u ovoj točki, a točke djelovanja praha i svjetlosti se poklapaju, a složena cjelina obloge dobiva se pomicanjem kroz radni stol ili mlaznicu.
LENS tehnologija koristi lasere kilovatne klase. Zbog velike laserske fokusne točke, općenito veće od 1 mm, iako se mogu dobiti metalurški spojeni gusti metalni entiteti, njihova dimenzijska točnost i površinska obrada nisu jako dobre, te je potrebna daljnja obrada prije upotrebe. Lasersko oblaganje je složen fizički i kemijski metalurški proces, a parametri procesa oblaganja imaju veliki utjecaj na kvalitetu obloženih dijelova. Parametri procesa u laserskom oblaganju uglavnom uključuju snagu lasera, promjer točke, količinu defokusiranja, brzinu dovoda praha, brzinu skeniranja, temperaturu rastaljene kupke itd., što ima veliki utjecaj na brzinu razrjeđivanja, pukotine, hrapavost površine i kompaktnost dijelova oblaganja. Istovremeno, svaki parametar utječe i jedan na drugi, što je vrlo složen proces. Za kontrolu različitih utjecajnih čimbenika unutar dopuštenog raspona procesa oblaganja moraju se usvojiti odgovarajuće metode kontrole.
IzravnoMetalni laser Sizmeđuing(DMLS)
Obično postoje dvije metode zaSLSZa proizvodnju metalnih dijelova, jedna je indirektna metoda, tj. SLS polimerno obloženog metalnog praha; druga je izravna metoda, tj. izravno sinteriranje metala laserom (DMLS). Budući da je istraživanje izravnog laserskog sinteriranja metalnog praha provedeno na Sveučilištu Chatofci u Leuvneu 1991. godine, izravno sinteriranje metalnog praha za formiranje trodimenzionalnih dijelova SLS postupkom jedan je od krajnjih ciljeva brze izrade prototipova. U usporedbi s indirektnom SLS tehnologijom, glavna prednost DMLS postupka je uklanjanje skupih i dugotrajnih koraka prethodne i naknadne obrade.
Značajke DMLS-a
Kao grana SLS tehnologije, DMLS tehnologija ima u osnovi isti princip. Međutim, teško je precizno oblikovati metalne dijelove složenih oblika DMLS tehnologijom. U konačnoj analizi, to je uglavnom zbog efekta "sferoidizacije" i sinteriranja deformacije metalnog praha u DMLS-u. Sferoidizacija je fenomen u kojem se oblik površine rastaljenog metala u tekućem obliku transformira u sfernu površinu pod međufaznom napetošću između tekućeg metala i okolnog medija kako bi se sustav sastavljen od površine rastaljenog metala u tekućem obliku i površine okolnog medija stvorio s minimalnom slobodnom energijom. Sferoidizacija će onemogućiti metalni prah da se skrutne nakon taljenja i formira kontinuiranu i glatku rastaljenu masu, pa su oblikovani dijelovi labavi i porozni, što rezultira neuspjehom oblikovanja. Zbog relativno visoke viskoznosti jednokomponentnog metalnog praha u fazi sinteriranja u tekućoj fazi, efekt "sferoidizacije" je posebno ozbiljan, a sferni promjer je često veći od promjera čestica praha, što dovodi do velikog broja pora u sinteriranim dijelovima. Stoga, DMLS jednokomponentnog metalnog praha ima očite procesne nedostatke i često zahtijeva naknadnu obradu, a ne pravi smisao „izravnog sinteriranja“.
Kako bi se prevladao fenomen "sferoidizacije" jednokomponentnog metalnog praha DMLS-a i rezultirajući nedostaci procesa poput deformacije sinteriranja i gubitka gustoće, to se općenito može postići korištenjem višekomponentnih metalnih prahova s različitim talištem ili korištenjem prahova za prethodno legiranje. Višekomponentni sustav metalnog praha općenito se sastoji od metala visokog tališta, metala niskog tališta i nekih dodanih elemenata. Metalni prah visokog tališta kao metalni skelet može zadržati svoju čvrstu jezgru u DMLS-u. Metalni prah niskog tališta koristi se kao vezivno sredstvo, koje se tali u DMLS-u kako bi se formirala tekuća faza, a rezultirajuća tekuća faza prekriva, vlaži i veže čestice metala čvrste faze kako bi se postigla gustoća sinteriranjem.
Kao vodeća tvrtka u KiniUsluga 3D ispisaindustrija,JSADD3D neće zaboraviti svoju izvornu namjeru, povećati ulaganja, inovirati i razviti više tehnologija te vjeruje da će javnosti donijeti novo iskustvo 3D ispisa.
Suradnik: Sammi
