ელექტრონული სხივის დნობა(EBM)
ელექტრონული სხივის შერჩევითი დნობა (EBSM) პრინციპი
ლაზერული შერჩევითი სინთეზირების მსგავსი დაშერჩევითი ლაზერული დნობაპროცესებში, ელექტრონული სხივის შერჩევითი დნობის ტექნოლოგია (EBSM) არის სწრაფი წარმოების ტექნოლოგია, რომელიც იყენებს მაღალი ენერგიის და მაღალსიჩქარიან ელექტრონულ სხივებს ლითონის ფხვნილის შერჩევით დაბომბვისთვის, რითაც დნება და წარმოიქმნება ფხვნილის მასალები.
EBSM-ის პროცესი ტექნოლოგია შემდეგია: პირველ რიგში, ფხვნილის ფენა იდება ფხვნილის გამავრცელებელ სიბრტყეზე; შემდეგ, კომპიუტერის კონტროლის ქვეშ, ელექტრონული სხივი შერჩევით დნება განივი პროფილის ინფორმაციის მიხედვით და ლითონის ფხვნილი დნება ერთად, უერთდება ქვემოთ ჩამოყალიბებულ ნაწილს და ფენა-ფენა გროვდება მანამ, სანამ მთელი ნაწილი სრულად არ დნება; და ბოლოს, ზედმეტი ფხვნილი იშლება სასურველი სამგანზომილებიანი პროდუქტის მისაღებად. ზედა კომპიუტერის რეალურ დროში სკანირების სიგნალი გადაეცემა გადახრის უღელს ციფრულ-ანალოგურ გარდაქმნისა და სიმძლავრის გაძლიერების შემდეგ და ელექტრონული სხივი გადახრილია შესაბამისი გადახრის ძაბვით გენერირებული მაგნიტური ველის ზემოქმედებით შერჩევითი დნობის მისაღწევად. ათ წელზე მეტი ხნის კვლევის შემდეგ დადგინდა, რომ ზოგიერთი პროცესის პარამეტრი, როგორიცაა ელექტრონული სხივის დენი, ფოკუსირების დენი, მოქმედების დრო, ფხვნილის სისქე, აჩქარების ძაბვა და სკანირების რეჟიმი, ხორციელდება ორთოგონალურ ექსპერიმენტებში. მოქმედების დროს უდიდესი გავლენა აქვს ფორმირებაზე.
უპირატესობებიEBSM-ის
ელექტრონული სხივის პირდაპირი ლითონის ფორმირების ტექნოლოგია დამუშავების სითბოს წყაროდ იყენებს მაღალი ენერგიის ელექტრონულ სხივებს. სკანირების ფორმირება შესაძლებელია მექანიკური ინერციის გარეშე მაგნიტური გადახრის კოჭის მანიპულირებით, ხოლო ელექტრონული სხივის ვაკუუმურ გარემოს ასევე შეუძლია ხელი შეუშალოს ლითონის ფხვნილის დაჟანგვას თხევადი ფაზის შედუღების ან დნობის დროს. ლაზერთან შედარებით, ელექტრონულ სხივს აქვს მაღალი ენერგიის გამოყენების სიჩქარე, მოქმედების დიდი სიღრმე, მასალის მაღალი შთანთქმის სიჩქარე, სტაბილურობა და დაბალი ექსპლუატაციისა და მოვლა-პატრონობის ხარჯები. EBM ტექნოლოგიის უპირატესობებში შედის ფორმირების მაღალი ეფექტურობა, ნაწილის დაბალი დეფორმაცია, ფორმირების პროცესის დროს ლითონის საყრდენის არარსებობა, უფრო მკვრივი მიკროსტრუქტურა და ა.შ. ელექტრონული სხივის გადახრა და ფოკუსირების კონტროლი უფრო სწრაფი და მგრძნობიარეა. ლაზერის გადახრა მოითხოვს ვიბრაციული სარკის გამოყენებას და ვიბრაციული სარკის ბრუნვის სიჩქარე უკიდურესად მაღალია, როდესაც ლაზერი მაღალი სიჩქარით სკანირებას ახდენს. როდესაც ლაზერის სიმძლავრე იზრდება, გალვანომეტრს სჭირდება უფრო რთული გაგრილების სისტემა და მისი წონა მნიშვნელოვნად იზრდება. შედეგად, უფრო მაღალი სიმძლავრის სკანირების გამოყენებისას, ლაზერის სკანირების სიჩქარე შეზღუდული იქნება. დიდი ფორმირების დიაპაზონის სკანირებისას, ლაზერის ფოკუსური მანძილის შეცვლაც რთულია. ელექტრონული სხივის გადახრა და ფოკუსირება ხორციელდება მაგნიტური ველის მეშვეობით. ელექტრონული სხივის გადახრისა და ფოკუსირების სიგრძის სწრაფად და მგრძნობიარედ კონტროლი შესაძლებელია ელექტრული სიგნალის ინტენსივობისა და მიმართულების შეცვლით. ელექტრონული სხივის გადახრის ფოკუსირების სისტემა არ შეფერხდება ლითონის აორთქლებით. ლითონის ლაზერებითა და ელექტრონული სხივებით დნობისას, ლითონის ორთქლი გავრცელდება ფორმირების სივრცეში და დაფარავს ნებისმიერი ობიექტის ზედაპირს, რომელიც შეხებაშია ლითონის აპკთან. ელექტრონული სხივების გადახრა და ფოკუსირება ხდება მაგნიტურ ველში, ამიტომ მათზე გავლენას არ ახდენს ლითონის აორთქლება; ოპტიკური მოწყობილობები, როგორიცაა ლაზერული გალვანომეტრები, ადვილად ბინძურდება აორთქლებით.
ლაზერ მეტალი დეპონირება(LMD)
ლაზერული ლითონის დალექვა (LMD) პირველად 1990-იან წლებში ამერიკის შეერთებულ შტატებში, სანდიას ეროვნულმა ლაბორატორიამ შემოგვთავაზა და შემდეგ თანმიმდევრულად განვითარდა მსოფლიოს მრავალ ნაწილში. ვინაიდან ბევრი უნივერსიტეტი და ინსტიტუტი დამოუკიდებლად ატარებს კვლევას, ამ ტექნოლოგიას მრავალი სახელი აქვს, თუმცა სახელები ერთნაირი არ არის, მაგრამ მათი პრინციპები ძირითადად იგივეა. ჩამოსხმის პროცესში, ფხვნილი სამუშაო სიბრტყეზე საქშენის მეშვეობით გროვდება და ლაზერული სხივიც ამ წერტილამდე გროვდება, ფხვნილისა და სინათლის მოქმედების წერტილები ემთხვევა ერთმანეთს და სამუშაო მაგიდაზე ან საქშენში გადაადგილებით მიიღება დაწყობილი საფარი.
ლინზის ტექნოლოგია იყენებს კილოვატ-კლასის ლაზერებს. ლაზერული ფოკუსირების დიდი წერტილის გამო, რომელიც ზოგადად 1 მმ-ზე მეტია, თუმცა მეტალურგიულად შეკრული მკვრივი ლითონის ერთეულების მიღება შესაძლებელია, მათი განზომილებიანი სიზუსტე და ზედაპირის დამუშავება არც თუ ისე კარგია და გამოყენებამდე საჭიროა დამატებითი დამუშავება. ლაზერული საფარი რთული ფიზიკურ-ქიმიური მეტალურგიული პროცესია და საფარის პროცესის პარამეტრები დიდ გავლენას ახდენს საფარის ნაწილების ხარისხზე. ლაზერული საფარის პროცესის პარამეტრები ძირითადად მოიცავს ლაზერის სიმძლავრეს, წერტილის დიამეტრს, დეფოკუსირების რაოდენობას, ფხვნილის მიწოდების სიჩქარეს, სკანირების სიჩქარეს, გამდნარი აუზის ტემპერატურას და ა.შ., რაც დიდ გავლენას ახდენს საფარის ნაწილების განზავების სიჩქარეზე, ბზარზე, ზედაპირის უხეშობასა და კომპაქტურობაზე. ამავდროულად, თითოეული პარამეტრი ასევე გავლენას ახდენს ერთმანეთზე, რაც ძალიან რთული პროცესია. საფარის პროცესის დასაშვებ დიაპაზონში სხვადასხვა გავლენის ფაქტორების გასაკონტროლებლად უნდა იქნას მიღებული შესაბამისი კონტროლის მეთოდები.
პირდაპირილითონის ლაზერი Sინტერინგ(DMLS)
როგორც წესი, არსებობს ორი მეთოდიSLSლითონის ნაწილების დასამზადებლად ერთ-ერთი მეთოდია არაპირდაპირი მეთოდი, ანუ პოლიმერით დაფარული ლითონის ფხვნილის SLS; მეორე კი პირდაპირი მეთოდია, ანუ ლითონის პირდაპირი ლაზერული სინთეზირება (DMLS). ვინაიდან ლითონის ფხვნილის პირდაპირი ლაზერული სინთეზირების კვლევა ჩატარდა ლევნის ჩატოფჩის უნივერსიტეტში 1991 წელს, ლითონის ფხვნილის პირდაპირი სინთეზირება სამგანზომილებიანი ნაწილების შესაქმნელად SLS პროცესით სწრაფი პროტოტიპირების ერთ-ერთი საბოლოო მიზანია. არაპირდაპირ SLS ტექნოლოგიასთან შედარებით, DMLS პროცესის მთავარი უპირატესობა ძვირადღირებული და შრომატევადი წინასწარი დამუშავებისა და დამუშავების შემდგომი პროცესის ეტაპების აღმოფხვრაა.
მახასიათებლები DMLS-ის
SLS ტექნოლოგიის განშტოების სახით, DMLS ტექნოლოგიას ძირითადად იგივე პრინციპი აქვს. თუმცა, DMLS ტექნოლოგიით რთული ფორმის ლითონის ნაწილების ზუსტად ფორმირება რთულია. საბოლოო ჯამში, ეს ძირითადად განპირობებულია DMLS-ში ლითონის ფხვნილის „სფეროიდიზაციის“ ეფექტით და შედუღების დეფორმაციით. სფეროიდიზაცია არის ფენომენი, რომლის დროსაც გამდნარი ლითონის სითხის ზედაპირის ფორმა გარდაიქმნება სფერულ ზედაპირად თხევად ლითონსა და მიმდებარე გარემოს შორის ზედაპირული დაჭიმულობის ქვეშ, რათა სისტემა შეიქმნას გამდნარი ლითონის სითხის ზედაპირისა და მიმდებარე გარემოს ზედაპირისგან მინიმალური თავისუფალი ენერგიით. სფეროიდიზაცია ხელს უშლის ლითონის ფხვნილის გამყარებას დნობის შემდეგ და ქმნის უწყვეტ და გლუვ გამდნარ გუბეს, ამიტომ ჩამოყალიბებული ნაწილები ფხვიერი და ფოროვანია, რაც იწვევს ჩამოსხმის უკმარისობას. თხევადი ფაზის შედუღების ეტაპზე ერთკომპონენტიანი ლითონის ფხვნილის შედარებით მაღალი სიბლანტის გამო, „სფეროიდიზაციის“ ეფექტი განსაკუთრებით სერიოზულია და სფერული დიამეტრი ხშირად აღემატება ფხვნილის ნაწილაკების დიამეტრს, რაც იწვევს ფორების დიდ რაოდენობას შედუღებულ ნაწილებში. ამრიგად, ერთკომპონენტიანი ლითონის ფხვნილის DMLS-ს აშკარა პროცესის დეფექტები აქვს და ხშირად საჭიროებს შემდგომ დამუშავებას და არა „პირდაპირი შედუღების“ რეალურ მნიშვნელობას.
ერთკომპონენტიანი ლითონის ფხვნილის DMLS-ის „სფეროიდიზაციის“ ფენომენის და შედეგად წარმოქმნილი პროცესის დეფექტების, როგორიცაა შედუღების დეფორმაცია და ფხვიერი სიმკვრივე, დასაძლევად, ზოგადად, შესაძლებელია სხვადასხვა დნობის წერტილების მქონე მრავალკომპონენტიანი ლითონის ფხვნილების ან შენადნობამდელი ფხვნილების გამოყენებით. მრავალკომპონენტიანი ლითონის ფხვნილის სისტემა, როგორც წესი, შედგება მაღალი დნობის წერტილის ლითონებისგან, დაბალი დნობის წერტილის ლითონებისგან და ზოგიერთი დამატებული ელემენტისგან. მაღალი დნობის წერტილის ლითონის ფხვნილს, როგორც ჩონჩხის ლითონს, შეუძლია შეინარჩუნოს თავისი მყარი ბირთვი DMLS-ში. დაბალი დნობის წერტილის ლითონის ფხვნილი გამოიყენება როგორც შემაკავშირებელი ლითონი, რომელიც დნება DMLS-ში თხევადი ფაზის წარმოსაქმნელად, ხოლო შედეგად მიღებული თხევადი ფაზა ფარავს, ასველებს და აკავშირებს მყარი ფაზის ლითონის ნაწილაკებს შედუღების გამკვრივების მისაღწევად.
როგორც ჩინეთის წამყვანი კომპანია3D ბეჭდვის სერვისიინდუსტრია,JSADD3D არ დაივიწყებს თავის თავდაპირველ განზრახვას, გაზრდის ინვესტიციებს, დანერგავს ინოვაციებს და განავითარებს მეტ ტექნოლოგიას და სჯერა, რომ ეს საზოგადოებას 3D ბეჭდვის ახალ გამოცდილებას მოუტანს.
კონტრიბუტორი: სამი
