Paragun dettaljat tal-prinċipji u l-karatteristiċi ta' ħames tipi differenti ta' teknoloġija tal-istampar 3D tal-metall (Parti II)

Ħin tal-posta: 12 ta' Ġunju 2023

Tidwib tar-Raġġ tal-Elettroni(EBM)
 
Tidwib Selettiv b'Raġġ ta' Elettroni (EBSM) Prinċipju
Simili għas-sinterizzazzjoni selettiva bil-lejżer uTidwib Selettiv bil-LaserFil-proċessi, it-teknoloġija tat-tidwib selettiv b'raġġ ta' elettroni (EBSM) hija teknoloġija ta' manifattura rapida li tuża raġġi ta' elettroni b'enerġija għolja u veloċità għolja biex tibbombardja b'mod selettiv trab tal-metall, u b'hekk iddub u tifforma materjali tat-trab.
Il-proċess tal-EBSM It-teknoloġija hija kif ġej: l-ewwel, ifrex saff ta' trab fuq il-pjan tat-tixrid tat-trab; imbagħad, taħt il-kontroll tal-kompjuter, ir-raġġ tal-elettroni jiġi mdewweb b'mod selettiv skont l-informazzjoni tal-profil trasversali, u t-trab tal-metall jiġi mdewweb flimkien, jingħaqad mal-parti ffurmata ta' taħt, u jiġi f'munzelli saff b'saff sakemm il-parti kollha tkun imdewba kompletament; Fl-aħħarnett, it-trab żejjed jitneħħa biex jagħti l-prodott tridimensjonali mixtieq. Is-sinjal tal-iskannjar f'ħin reali tal-kompjuter ta' fuq jiġi trażmess lill-madmad tad-deflessjoni wara konverżjoni diġitali għal analoġika u amplifikazzjoni tal-qawwa, u r-raġġ tal-elettroni jiġi mdewweb taħt l-azzjoni tal-kamp manjetiku ġġenerat mill-vultaġġ tad-deflessjoni korrispondenti biex jinkiseb tidwib selettiv. Wara aktar minn għaxar snin ta' riċerka, instab li xi parametri tal-proċess bħall-kurrent tar-raġġ tal-elettroni, il-kurrent tal-iffukar, il-ħin tal-azzjoni, il-ħxuna tat-trab, il-vultaġġ tal-aċċelerazzjoni, u l-mod tal-iskannjar jitwettqu f'esperimenti ortogonali. Il-ħin tal-azzjoni għandu l-akbar influwenza fuq l-iffurmar.
 
Vantaġġital-EBSM
It-teknoloġija tal-iffurmar dirett tal-metall b'raġġ elettroniku tuża raġġi elettroniċi ta' enerġija għolja bħala s-sors tas-sħana tal-ipproċessar. L-iffurmar bl-iskannjar jista' jsir mingħajr inerzja mekkanika billi tiġi mmanipulata l-kolja tad-deflessjoni manjetika, u l-ambjent tal-vakwu tar-raġġ elettroniku jista' wkoll jipprevjeni lit-trab tal-metall milli jiġi ossidizzat waqt is-sinterizzazzjoni jew it-tidwib fil-fażi likwida. Meta mqabbel mal-lejżer, ir-raġġ elettroniku għandu l-vantaġġi ta' rata għolja ta' utilizzazzjoni tal-enerġija, fond ta' azzjoni kbir, rata għolja ta' assorbiment tal-materjal, stabbiltà u spejjeż baxxi ta' tħaddim u manutenzjoni. Il-benefiċċji tat-teknoloġija EBM jinkludu effiċjenza għolja fl-iffurmar, deformazzjoni baxxa tal-partijiet, l-ebda ħtieġa għal appoġġ tal-metall waqt il-proċess tal-iffurmar, mikrostruttura aktar densa, eċċ. Id-deflessjoni tar-raġġ elettroniku u l-kontroll tal-fokus huma aktar mgħaġġla u aktar sensittivi. Id-deflessjoni tal-lejżer teħtieġ l-użu ta' mera li tivvibra, u l-veloċità tar-rotazzjoni tal-mera li tivvibra hija estremament mgħaġġla meta l-lejżer jiskennja b'veloċitajiet għoljin. Meta l-qawwa tal-lejżer tiżdied, il-galvanometru jeħtieġ sistema ta' tkessiħ aktar kumplessa, u l-piż tiegħu jiżdied b'mod sinifikanti. Bħala riżultat, meta jintuża skennjar b'qawwa ogħla, il-veloċità tal-iskennjar tal-lejżer tkun limitata. Meta tiskennja firxa kbira ta' iffurmar, il-bidla tat-tul fokali tal-lejżer hija wkoll diffiċli. Id-deflessjoni u l-iffukar tar-raġġ tal-elettroni jitwettqu permezz ta' kamp manjetiku. It-tul tad-deflessjoni u l-iffukar tar-raġġ tal-elettroni jistgħu jiġu kkontrollati malajr u b'mod sensittiv billi tinbidel l-intensità u d-direzzjoni tas-sinjal elettriku. Is-sistema ta' ffukar tad-deflessjoni tar-raġġ tal-elettroni mhux se tiġi disturbata mill-evaporazzjoni tal-metall. Meta l-metall idub bil-lejżers u raġġi tal-elettroni, il-fwar tal-metall jinfirex fl-ispazju tal-iffurmar u jiksi l-wiċċ ta' kwalunkwe oġġett f'kuntatt ma' film tal-metall. Id-deflessjoni u l-iffukar tar-raġġi tal-elettroni kollha jsiru f'kamp manjetiku, għalhekk mhux se jiġu affettwati mill-evaporazzjoni tal-metall; apparati ottiċi bħal galvanometri tal-lejżer huma faċilment imniġġsa mill-evaporazzjoni.

 

Laser Metal Depożizzjoni(LMD)
Id-Depożizzjoni tal-Metall bil-Laser (LMD) ġiet proposta għall-ewwel darba mil-Laboratorju Nazzjonali Sandia fl-Istati Uniti fis-snin disgħin, u mbagħad żviluppata suċċessivament f'ħafna partijiet tad-dinja. Peress li ħafna universitajiet u istituzzjonijiet iwettqu riċerka b'mod indipendenti, din it-teknoloġija għandha ħafna ismijiet, għalkemm l-ismijiet mhumiex l-istess, iżda l-prinċipji tagħhom huma bażikament l-istess. Matul il-proċess tal-iffurmar, it-trab jinġabar fuq il-pjan tax-xogħol permezz taż-żennuna, u r-raġġ tal-lejżer jinġabar ukoll f'dan il-punt, u l-punti ta' azzjoni tat-trab u tad-dawl huma koinċidenti, u l-entità tal-kisi f'munzelli tinkiseb billi tiċċaqlaq permezz tal-mejda tax-xogħol jew iż-żennuna.
cdfsbg (2)
Teknoloġija tal-LENTI juża lejżers tal-klassi kilowatt. Minħabba l-punt kbir tal-fokus tal-lejżer, ġeneralment aktar minn 1mm, għalkemm jistgħu jinkisbu entitajiet tal-metall densi magħqudin metallurġikament, l-eżattezza dimensjonali u l-finitura tal-wiċċ tagħhom mhumiex tajbin ħafna, u huwa meħtieġ aktar makkinarju qabel l-użu. Il-kisi bil-lejżer huwa proċess metallurġiku fiżiku u kimiku kumpless, u l-parametri tal-proċess tal-kisi għandhom influwenza kbira fuq il-kwalità tal-partijiet miksija. Il-parametri tal-proċess fil-kisi bil-lejżer jinkludu prinċipalment il-qawwa tal-lejżer, id-dijametru tal-post, l-ammont ta' defokus, il-veloċità tat-tmigħ tat-trab, il-veloċità tal-iskennjar, it-temperatura tal-ġabra mdewba, eċċ., li għandhom impatt kbir fuq ir-rata ta' dilwizzjoni, ix-xquq, il-ħruxija tal-wiċċ u l-kompattezza tal-partijiet tal-kisi. Fl-istess ħin, kull parametru jaffettwa wkoll lil xulxin, li huwa proċess ikkumplikat ħafna. Għandhom jiġu adottati metodi ta' kontroll xierqa biex jikkontrollaw diversi fatturi ta' influwenza fil-medda permessa tal-proċess tal-kisi.
 
DirettLaser tal-Metall Sintering(DMLS)
 
Normalment ikun hemm żewġ metodi għalSLSBiex timmanifattura partijiet tal-metall, wieħed huwa l-metodu indirett, jiġifieri, SLS ta' trab tal-metall miksi bil-polimeru; l-ieħor huwa l-metodu dirett, jiġifieri, Direct Metal Laser Sintering (DMLS). Minn mindu r-riċerka dwar is-sinterizzazzjoni diretta bil-lejżer tat-trab tal-metall twettqet fl-Università ta' Chatofci f'Leuvne fl-1991, is-sinterizzazzjoni diretta tat-trab tal-metall biex tifforma partijiet tridimensjonali permezz tal-proċess SLS hija waħda mill-għanijiet aħħarija tal-prototipar rapidu. Meta mqabbel mat-teknoloġija SLS indiretta, il-vantaġġ ewlieni tal-proċess DMLS huwa l-eliminazzjoni ta' passi tal-proċess ta' qabel u wara t-trattament li jiswew ħafna flus u jieħdu ħafna ħin.
 
Karatteristiċi tad-DMLS
Bħala fergħa tat-teknoloġija SLS, it-teknoloġija DMLS għandha bażikament l-istess prinċipju. Madankollu, huwa diffiċli li jiġu ffurmati b'mod preċiż partijiet tal-metall b'forom kumplessi bit-teknoloġija DMLS. Fl-analiżi finali, dan huwa prinċipalment minħabba l-effett ta' "sferojdizzazzjoni" u d-deformazzjoni tas-sinterizzazzjoni tat-trab tal-metall fid-DMLS. L-isferojdizzazzjoni hija fenomenu fejn il-forma tal-wiċċ tal-likwidu tal-metall imdewweb tinbidel f'wiċċ sferiku taħt it-tensjoni interfaċċjali bejn il-metall likwidu u l-mezz tal-madwar sabiex is-sistema tkun magħmula mill-wiċċ tal-likwidu tal-metall imdewweb u l-wiċċ tal-mezz tal-madwar b'enerġija ħielsa minima. L-isferojdizzazzjoni tagħmel it-trab tal-metall ma jkunx jista' jissolidifika wara li jdub biex jifforma ġabra mdewba kontinwa u lixxa, għalhekk il-partijiet iffurmati jkunu maħlula u porużi, li jirriżultaw f'falliment tal-iffurmar. Minħabba l-viskożità relattivament għolja tat-trab tal-metall b'komponent wieħed fl-istadju tas-sinterizzazzjoni tal-fażi likwida, l-effett ta' "sferojdizzazzjoni" huwa partikolarment serju, u d-dijametru sferiku ħafna drabi jkun akbar mid-dijametru tal-partiċelli tat-trab, li jwassal għal numru kbir ta' pori fil-partijiet sinterizzati. Għalhekk, id-DMLS tat-trab tal-metall b'komponent wieħed għandu difetti ovvji fil-proċess, u ħafna drabi jeħtieġ trattament sussegwenti, mhux is-sens reali ta' "sinterizzazzjoni diretta".
 
Sabiex jingħeleb il-fenomenu tal-"isferojdizzazzjoni" tat-trab tal-metall b'komponent wieħed DMLS u d-difetti tal-proċess li jirriżultaw bħad-deformazzjoni tas-sinterizzazzjoni u d-densità laxka, dan ġeneralment jista' jinkiseb bl-użu ta' trab tal-metall b'ħafna komponenti b'punti ta' tidwib differenti jew bl-użu ta' trabijiet ta' qabel il-liga. Is-sistema tat-trab tal-metall b'ħafna komponenti ġeneralment hija magħmula minn metalli b'punt ta' tidwib għoli, metalli b'punt ta' tidwib baxx u xi elementi miżjuda. It-trab tal-metall b'punt ta' tidwib għoli bħala l-metall skeletru jista' jżomm il-qalba solida tiegħu fid-DMLS. It-trab tal-metall b'punt ta' tidwib baxx jintuża bħala metall li jgħaqqad, li jiddewweb fid-DMLS biex jifforma fażi likwida, u l-fażi likwida li tirriżulta tiksi, tixxarrab u torbot il-partiċelli tal-metall fil-fażi solida biex tinkiseb densifikazzjoni tas-sinterizzazzjoni.
 
Bħala kumpanija ewlenija fiċ-ĊinaServizz ta' stampar 3Dl-industrija,JSADD3D mhux se tinsa l-intenzjoni oriġinali tagħha, iżżid l-investiment, tinnova u tiżviluppa aktar teknoloġiji, u temmen li se ġġib esperjenza ġdida ta' stampar 3D lill-pubbliku.
 
Kontributur: Sammi


  • Preċedenti:
  • Li jmiss: