Peleburan Sinar Elektron(EBM)
Peleburan Selektif Sinar Elektron (EBSM) Prinsip
Mirip dengan sintering selektif laser danPeleburan Laser SelektifDalam proses manufaktur cepat, teknologi peleburan selektif berkas elektron (EBSM) adalah teknologi manufaktur cepat yang menggunakan berkas elektron berenergi tinggi dan berkecepatan tinggi untuk secara selektif membombardir bubuk logam, sehingga melelehkan dan membentuk material bubuk.
Proses EBSM Teknologi yang digunakan adalah sebagai berikut: pertama, sebarkan lapisan bubuk pada bidang penyebar bubuk; kemudian, di bawah kendali komputer, berkas elektron dilebur secara selektif sesuai dengan informasi profil penampang, dan bubuk logam dilebur bersama, terikat dengan bagian yang terbentuk di bawahnya, dan ditumpuk lapis demi lapis hingga seluruh bagian benar-benar meleleh; akhirnya, bubuk berlebih dihilangkan untuk menghasilkan produk tiga dimensi yang diinginkan. Sinyal pemindaian waktu nyata dari komputer atas ditransmisikan ke kuk defleksi setelah konversi digital-ke-analog dan penguatan daya, dan berkas elektron dibelokkan di bawah pengaruh medan magnet yang dihasilkan oleh tegangan defleksi yang sesuai untuk mencapai peleburan selektif. Setelah lebih dari sepuluh tahun penelitian, ditemukan bahwa beberapa parameter proses seperti arus berkas elektron, arus fokus, waktu aksi, ketebalan bubuk, tegangan percepatan, dan mode pemindaian dilakukan dalam percobaan ortogonal. Waktu aksi memiliki pengaruh terbesar pada pembentukan.
Keuntungandari EBSM
Teknologi pembentukan logam langsung berkas elektron menggunakan berkas elektron berenergi tinggi sebagai sumber panas pemrosesan. Pembentukan pemindaian dapat dilakukan tanpa inersia mekanis dengan memanipulasi kumparan defleksi magnetik, dan lingkungan vakum berkas elektron juga dapat mencegah serbuk logam teroksidasi selama sintering atau peleburan fase cair. Dibandingkan dengan laser, berkas elektron memiliki keunggulan tingkat pemanfaatan energi yang tinggi, kedalaman aksi yang besar, tingkat penyerapan material yang tinggi, stabilitas, dan biaya operasi dan perawatan yang rendah. Manfaat teknologi EBM meliputi efisiensi pembentukan yang tinggi, deformasi bagian yang rendah, tidak memerlukan penyangga logam selama proses pembentukan, struktur mikro yang lebih padat, dan sebagainya. Kontrol defleksi dan fokus berkas elektron lebih cepat dan lebih sensitif. Defleksi laser memerlukan penggunaan cermin getar, dan kecepatan putaran cermin getar sangat cepat ketika laser memindai dengan kecepatan tinggi. Ketika daya laser ditingkatkan, galvanometer memerlukan sistem pendinginan yang lebih kompleks, dan beratnya meningkat secara signifikan. Akibatnya, ketika menggunakan pemindaian daya yang lebih tinggi, kecepatan pemindaian laser akan terbatas. Saat memindai rentang pembentukan yang besar, mengubah panjang fokus laser juga sulit. Pembelokan dan pemfokusan berkas elektron dilakukan dengan medan magnet. Panjang pembelokan dan pemfokusan berkas elektron dapat dikontrol dengan cepat dan sensitif dengan mengubah intensitas dan arah sinyal listrik. Sistem pemfokusan pembelokan berkas elektron tidak akan terganggu oleh penguapan logam. Saat melelehkan logam dengan laser dan berkas elektron, uap logam akan menyebar ke seluruh ruang pembentukan dan melapisi permukaan objek apa pun yang bersentuhan dengan lapisan logam. Pembelokan dan pemfokusan berkas elektron semuanya dilakukan dalam medan magnet, sehingga tidak akan terpengaruh oleh penguapan logam; perangkat optik seperti galvanometer laser mudah terkontaminasi oleh penguapan.
Laser Sayatal Endapan(LMD)
Laser Metal Deposition (LMD) pertama kali diusulkan oleh Sandia National Laboratory di Amerika Serikat pada tahun 1990-an, dan kemudian dikembangkan secara bertahap di banyak bagian dunia. Karena banyak universitas dan lembaga melakukan penelitian secara independen, teknologi ini memiliki banyak nama, meskipun namanya tidak sama, tetapi prinsipnya pada dasarnya sama. Selama proses pencetakan, bubuk dikumpulkan pada bidang kerja melalui nosel, dan sinar laser juga dikumpulkan ke titik ini, dan titik aksi bubuk dan cahaya berimpit, dan entitas pelapis bertumpuk diperoleh dengan bergerak melalui meja kerja atau nosel.
Teknologi lensa Menggunakan laser kelas kilowatt. Karena titik fokus laser yang besar, umumnya lebih dari 1 mm, meskipun entitas logam padat yang terikat secara metalurgi dapat diperoleh, akurasi dimensi dan penyelesaian permukaannya tidak terlalu baik, dan diperlukan pemesinan lebih lanjut sebelum digunakan. Pelapisan laser adalah proses metalurgi fisik dan kimia yang kompleks, dan parameter proses pelapisan sangat memengaruhi kualitas bagian yang dilapisi. Parameter proses dalam pelapisan laser terutama meliputi daya laser, diameter titik, jumlah defokus, kecepatan pemberian bubuk, kecepatan pemindaian, suhu kolam lebur, dll., yang sangat memengaruhi tingkat pengenceran, retak, kekasaran permukaan, dan kekompakan bagian yang dilapisi. Pada saat yang sama, setiap parameter juga saling memengaruhi, yang merupakan proses yang sangat rumit. Metode kontrol yang tepat harus diterapkan untuk mengontrol berbagai faktor yang memengaruhi dalam rentang yang diizinkan dari proses pelapisan.
LangsungLaser Logam Santaring(DMLS)
Biasanya ada dua metode untukSLSUntuk memproduksi komponen logam, ada dua metode: metode tidak langsung, yaitu SLS (Selective Laser Sintering) dari bubuk logam berlapis polimer; dan metode langsung, yaitu Direct Metal Laser Sintering (DMLS). Sejak penelitian tentang direct laser sintering bubuk logam dilakukan di Universitas Chatofci di Leuvne pada tahun 1991, direct sintering bubuk logam untuk membentuk komponen tiga dimensi melalui proses SLS merupakan salah satu tujuan utama dari rapid prototyping. Dibandingkan dengan teknologi SLS tidak langsung, keunggulan utama proses DMLS adalah penghapusan langkah-langkah pra-perlakuan dan pasca-perlakuan yang mahal dan memakan waktu.
Fitur dari DMLS
Sebagai cabang dari teknologi SLS, teknologi DMLS pada dasarnya memiliki prinsip yang sama. Namun, sulit untuk membentuk bagian logam dengan bentuk kompleks secara akurat menggunakan teknologi DMLS. Pada akhirnya, hal ini terutama disebabkan oleh efek "sferoidisasi" dan deformasi sintering bubuk logam dalam DMLS. Sferoidisasi adalah fenomena di mana bentuk permukaan cairan logam cair berubah menjadi permukaan bulat di bawah tegangan antarmuka antara logam cair dan medium sekitarnya untuk membuat sistem yang terdiri dari permukaan cairan logam cair dan permukaan medium sekitarnya memiliki energi bebas minimum. Sferoidisasi akan membuat bubuk logam tidak dapat memadat setelah meleleh untuk membentuk genangan lelehan yang kontinu dan halus, sehingga bagian yang terbentuk menjadi longgar dan berpori, yang mengakibatkan kegagalan pencetakan. Karena viskositas bubuk logam komponen tunggal yang relatif tinggi pada tahap sintering fase cair, efek "sferoidisasi" sangat serius, dan diameter bola seringkali lebih besar daripada diameter partikel bubuk, yang menyebabkan banyaknya pori-pori pada bagian yang disinter. Oleh karena itu, DMLS bubuk logam komponen tunggal memiliki cacat proses yang jelas, dan seringkali memerlukan perlakuan lanjutan, bukan dalam arti sebenarnya dari "penyinteran langsung".
Untuk mengatasi fenomena "sferoidisasi" pada DMLS bubuk logam komponen tunggal dan cacat proses yang dihasilkan seperti deformasi sinter dan kepadatan yang longgar, hal ini umumnya dapat dicapai dengan menggunakan bubuk logam multi-komponen dengan titik leleh yang berbeda atau menggunakan bubuk pra-paduan. Sistem bubuk logam multi-komponen umumnya terdiri dari logam dengan titik leleh tinggi, logam dengan titik leleh rendah, dan beberapa unsur tambahan. Bubuk logam dengan titik leleh tinggi sebagai logam kerangka dapat mempertahankan inti padatnya dalam DMLS. Bubuk logam dengan titik leleh rendah digunakan sebagai logam pengikat, yang dilelehkan dalam DMLS untuk membentuk fase cair, dan fase cair yang dihasilkan melapisi, membasahi, dan mengikat partikel logam fase padat untuk mencapai densifikasi sinter.
Sebagai perusahaan terkemuka di TiongkokLayanan pencetakan 3Dindustri,JSADD3D tidak akan melupakan tujuan awalnya, meningkatkan investasi, berinovasi dan mengembangkan lebih banyak teknologi, dan percaya bahwa hal ini akan menghadirkan pengalaman pencetakan 3D baru kepada masyarakat.
Kontributor: Sammi
