Ընտրողական լազերային հալեցումը (SLM) առաջադեմ հավելումային արտադրության տեխնիկա է, որն օգտագործում է բարձր հզորության լազեր՝ մետաղական փոշիները հալեցնելու և միաձուլելու համար՝ մասերը շերտ առ շերտ կառուցելու համար: Ի տարբերություն այլ 3D տպագրության մեթոդների, SLM-ը բարձր ճշգրտության գործընթաց է, որը կարող է ստեղծել բարդ և խճճված երկրաչափություններ՝ գերազանց մեխանիկական հատկություններով: SLM-ը ժողովրդականություն է ձեռք բերել այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են ավիատիեզերական, ավտոմոբիլային և բժշկական սարքավորումների արտադրությունը՝ շնորհիվ նվազագույն թափոններով ամուր, ֆունկցիոնալ մասեր արտադրելու իր ունակության: Այս հոդվածում մենք կուսումնասիրենք SLM-ի աշխատանքի սկզբունքը, օգտագործվող նյութերը, դրա բազմազան կիրառությունները, ինչպես նաև դրա առավելություններն ու թերությունները:
SLM-ը աշխատում է լազերային ճառագայթի միջոցով՝ կառուցման հարթակի վրա ցրված մանր մետաղական փոշին ընտրողաբար հալեցնելու համար: Գործընթացը սկսվում է մասի եռաչափ մոդելից, որը կտրատվում է բարակ լայնական կտրվածքների: Մետաղական փոշու շերտը հավասարաչափ տարածվում է կառուցման հարթակի վրա, որից հետո լազերը սկանավորում է փոշու վրայով՝ հալեցնելով այն՝ համաձայն մասի լայնական կտրվածքի ձևի: Երբ շերտը լիովին հալվում և պնդանում է, կառուցման հարթակը իջնում է, և կիրառվում է փոշու նոր շերտ: Այս գործընթացը կրկնվում է շերտ առ շերտ, մինչև մասը պատրաստ լինի: SLM-ում հենարանային կառուցվածքների բացակայությունը դրա նշանակալի առավելություններից մեկն է, քանի որ մասի շուրջ չմաքրված փոշին ապահովում է բնական հենարան կառուցման գործընթացի ընթացքում:
SLM-ը հատկապես հայտնի է իր ճշգրտությամբ և բարդ ներքին կառուցվածքներով, կտրվածքներով և այլ երկրաչափություններով մասեր ստեղծելու ունակությամբ, որոնք դժվար է ստանալ ավանդական արտադրական մեթոդներով: Սա այն դարձնում է իդեալական այն ոլորտների համար, որտեղ մասերի նախագծումը և կատարողականությունը կարևոր են:
SLM տպագրության մեջ օգտագործվող նյութեր
SLM-ը հիմնականում օգտագործվում է մետաղների համար, և այդ գործընթացում կարող են օգտագործվել մետաղական փոշիների լայն տեսականի: SLM-ում օգտագործվող տարածված նյութերից են չժանգոտվող պողպատը, տիտանը, ալյումինը և նիկելի վրա հիմնված համաձուլվածքները: Օրինակ՝ չժանգոտվող պողպատը տարածված է այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են ավիատիեզերական և ավտոմոբիլային արդյունաբերությունը, որտեղ ամրությունը, կոռոզիոն դիմադրությունը և երկարակեցությունը կարևոր են: Տիտանի համաձուլվածքները լայնորեն օգտագործվում են ավիատիեզերական և բժշկական ոլորտներում՝ իրենց բարձր ամրության և քաշի հարաբերակցության և կենսահամատեղելիության շնորհիվ: Ալյումինե համաձուլվածքները նախընտրելի են թեթև կիրառությունների համար, մինչդեռ նիկելի վրա հիմնված համաձուլվածքները ապահովում են գերազանց բարձր ջերմաստիճանային կատարողականություն, ինչը դրանք իդեալական է դարձնում ծայրահեղ պայմաններին ենթարկվող մասերի համար, ինչպիսիք են գազային տուրբինները:
SLM-ը կարող է նաև օգտագործել թանկարժեք մետաղներ, ինչպիսիք են ոսկին կամ պլատինը, զարդերի դիզայնի կամ այլ նեղ կիրառությունների համար: Ավելին, կոմպոզիտային նյութերը, որոնք ներառում են մետաղական փոշիներ, խառնված այլ նյութերի, ինչպիսիք են կերամիկան կամ պոլիմերները, ավելի ու ավելի մեծ ժողովրդականություն են վայելում այնպիսի հատուկ կիրառությունների համար, որոնք պահանջում են բարելավված հատկություններ, ինչպիսիք են ջերմային դիմադրությունը կամ հաղորդունակությունը:
SLM տպագրության կիրառությունները
SLM-ի բազմակողմանիությունն ու ճշգրտությունը այն կիրառելի են դարձնում արդյունաբերության լայն շրջանակում: Ավիատիեզերական ոլորտում SLM-ն օգտագործվում է թեթև, բարձր արդյունավետությամբ մասեր արտադրելու համար, որոնք կարող են դիմակայել ծայրահեղ ջերմաստիճաններին և լարվածություններին: SLM-ի միջոցով հեշտությամբ կարելի է ստանալ բարդ երկրաչափություններ, ինչպիսիք են տուրբինի թևերի ներքին սառեցման ալիքները, որոնք ապահովում են զգալի արդյունավետության բարելավումներ ավանդական արտադրական մեթոդների համեմատ:
Ավտոմոբիլային արտադրության մեջ SLM-ը օգտագործվում է ինչպես նախատիպերի ստեղծման, այնպես էլ վերջնական օգտագործման մասերի արտադրության համար: Տեխնոլոգիան հնարավորություն է տալիս արտադրել թեթև, հատուկ պատրաստված բաղադրիչներ, որոնք կարող են բարելավել տրանսպորտային միջոցների աշխատանքը և վառելիքի արդյունավետությունը: SLM-ը նաև օգտագործվում է բարձր դիմացկունության և ճշգրտության գործիքներ, ինչպիսիք են կաղապարները և մատրիցները, ստեղծելու համար, որոնք նվազեցնում են արտադրության ծախսերը և ժամկետները:
Բժշկական ոլորտում SLM-ը հեղափոխություն է մտցրել անհատականացված իմպլանտների և պրոթեզների արտադրության մեջ: Հիվանդի անատոմիայի ճշգրիտ բնութագրերին համապատասխանող անհատականացված մասեր ստեղծելու հնարավորությունը ավելի լավ արդյունքներ է ապահովում վիրահատությունների և վերականգնողական բուժման ժամանակ: SLM-ը նաև օգտագործվում է ատամնային իմպլանտների և վիրաբուժական գործիքների արտադրության մեջ, որտեղ ճշգրտությունը և կենսահամատեղելիությունը գերակա են:
SLM տպագրության առավելությունները
SLM-ի հիմնական առավելությունը բարդ և բարձր արդյունավետությամբ մասեր ստեղծելու ունակությունն է, որոնք դժվար կամ անհնար կլիներ արտադրել ավանդական տեխնիկայով: SLM մասերը սովորաբար ցուցաբերում են գերազանց մեխանիկական հատկություններ, ներառյալ բարձր ամրությունը, գերազանց մակերեսային մշակումը և բարձր ջերմաստիճաններին դիմակայելու ունակությունը, ինչը դրանք իդեալական է դարձնում այնպիսի պահանջկոտ կիրառությունների համար, ինչպիսիք են ավիատիեզերական և բժշկական սարքերը:
SLM-ը նաև առաջարկում է նախագծման զգալի ճկունություն: SLM-ի միջոցով դիզայներները կարող են ստեղծել ներքին կառուցվածքներով կամ ցանցային շրջանակներով երկրաչափություններ, որոնք անհնար են ավանդական արտադրական մեթոդներով: Օրինակ, կոնֆորմալ սառեցման ալիքների օգտագործումը մասերում հիանալի օրինակ է այն բանի, թե ինչպես կարող է SLM-ը բարելավել բաղադրիչների աշխատանքը և արդյունավետությունը:
Մեկ այլ նշանակալի առավելություն է նյութական կորուստների կրճատումը: Ավանդական արտադրական մեթոդները, ինչպիսիք են ֆրեզավորումը կամ ձուլումը, հաճախ հանգեցնում են նյութական զգալի կորստի: Ի տարբերություն դրա, SLM-ը օգտագործում է միայն մասի համար անհրաժեշտ նյութը, քանի որ ավելորդ փոշին կարող է վերօգտագործվել հետագա հավաքման ժամանակ:
SLM տպագրության թերությունները
Չնայած բազմաթիվ առավելություններին, SLM-ն ունի որոշ թերություններ: Սարքավորումների և նյութերի արժեքը փոքր բիզնեսների կամ հավելանյութերի արտադրության մեջ նորեկների համար հիմնական մարտահրավերներից մեկն է: SLM-ի համար անհրաժեշտ բարձր հզորության լազերները, մասնագիտացված փոշու մշակման համակարգերը և հետմշակման սարքավորումները կարող են թանկ լինել:
Մեկ այլ թերություն համեմատաբար դանդաղ հավաքման արագությունն է, մասնավորապես խոշոր մասերի դեպքում: SLM-ը շերտ առ շերտ գործընթաց է, ինչը նշանակում է, որ ավելի մեծ կամ ավելի բարդ մասերի արտադրությունն ավելի երկար է տևում, քան այլ արտադրական մեթոդների դեպքում: Սա կարող է ազդել արտադրության ժամանակացույցի վրա, հատկապես այն ոլորտներում, որտեղ արագությունը կարևոր է:
Բացի այդ, չնայած SLM-ը արտադրում է ուժեղ մեխանիկական հատկություններով մասեր, SLM մասերի մակերեսային մշակումը կարող է այնքան հարթ չլինել, որքան ավանդական արտադրական մեթոդներով ստացվածները: Ցանկալի մակերեսային որակին հասնելու համար կարող են անհրաժեշտ լինել հետմշակման քայլեր, ինչպիսիք են մեքենայացումը, հղկումը կամ ջերմային մշակումը:
Եզրակացություն
Ընտրողական լազերային հալեցում (SLM)հզոր և բազմակողմանի 3D տպագրության տեխնոլոգիա է, որը կիրառություն է գտել բազմաթիվ ոլորտներում՝ սկսած ավիատիեզերական և ավտոմոբիլային արդյունաբերությունից մինչև բժշկական և ոսկերչական արտադրություն: Բարդ, բարձր արդյունավետությամբ մասեր ստեղծելու դրա ունակությունը՝ նվազագույն թափոններով, այն գրավիչ տարբերակ է դարձնում առաջադեմ արտադրական լուծումներ փնտրող ընկերությունների համար: Այնուամենայնիվ, սարքավորումների բարձր արժեքը, ավելի դանդաղ հավաքման արագությունը և հետմշակման հնարավոր անհրաժեշտությունը գործոններ են, որոնք պետք է հաշվի առնել SLM-ը որոշակի կիրառությունների համար գնահատելիս: Քանի որ տեխնոլոգիան շարունակում է զարգանալ, սպասվում է, որ այս սահմանափակումներից շատերը կլուծվեն, ինչը հետագայում կընդլայնի SLM-ի ներուժը արտադրության ապագայում:
