इलेक्ट्रोन किरण पग्लने(ईबीएम)
इलेक्ट्रोन बीम सेलेक्टिभ मेल्टिङ (EBSM) सिद्धान्त
लेजर चयनात्मक सिन्टरिङ जस्तै रछनौट लेजर पग्लनेप्रक्रियाहरू, इलेक्ट्रोन बीम चयनात्मक पग्लने प्रविधि (EBSM) एक द्रुत उत्पादन प्रविधि हो जसले धातुको पाउडरलाई छनौट रूपमा बमबारी गर्न उच्च-ऊर्जा र उच्च-गतिको इलेक्ट्रोन बीमहरू प्रयोग गर्दछ, जसले गर्दा पग्लन्छ र पाउडर सामग्रीहरू बन्छन्।
EBSM को प्रक्रिया प्रविधि यस प्रकार छ: पहिले, पाउडर फैलाउने विमानमा पाउडरको तह फैलाउनुहोस्; त्यसपछि, कम्प्युटर नियन्त्रणमा, इलेक्ट्रोन बीमलाई क्रस-सेक्शनल प्रोफाइलको जानकारी अनुसार छनौट रूपमा पगालिन्छ, र धातुको पाउडरलाई एकसाथ पगालिन्छ, तल बनाइएको भागसँग बाँधिन्छ, र सम्पूर्ण भाग पूर्ण रूपमा पग्लिएसम्म तह-तह तहमा थुपारिन्छ; अन्तमा, इच्छित त्रि-आयामी उत्पादन प्राप्त गर्न अतिरिक्त पाउडर हटाइन्छ। माथिल्लो कम्प्युटरको वास्तविक-समय स्क्यानिङ सिग्नल डिजिटल-टु-एनालग रूपान्तरण र पावर प्रवर्धन पछि विक्षेपन योकमा प्रसारित हुन्छ, र इलेक्ट्रोन बीमलाई सम्बन्धित विक्षेपन भोल्टेजद्वारा उत्पन्न चुम्बकीय क्षेत्रको कार्य अन्तर्गत विक्षेपन गरिन्छ चयनात्मक पग्लन प्राप्त गर्न। दस वर्ष भन्दा बढी अनुसन्धान पछि, यो पत्ता लाग्यो कि इलेक्ट्रोन बीम करेन्ट, फोकसिङ करेन्ट, कार्य समय, पाउडर मोटाई, गतिवर्धक भोल्टेज, र स्क्यानिङ मोड जस्ता केही प्रक्रिया प्यारामिटरहरू अर्थोगोनल प्रयोगहरूमा गरिन्छ। कार्य समयको गठनमा सबैभन्दा ठूलो प्रभाव हुन्छ।
फाइदाहरूEBSM को
इलेक्ट्रोन बीम प्रत्यक्ष धातु निर्माण प्रविधिले प्रशोधन ताप स्रोतको रूपमा उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रोन बीमहरू प्रयोग गर्दछ। चुम्बकीय विक्षेपण कुण्डलीलाई हेरफेर गरेर मेकानिकल जडता बिना स्क्यानिङ गठन गर्न सकिन्छ, र इलेक्ट्रोन बीमको भ्याकुम वातावरणले तरल चरण सिंटरिङ वा पग्लने समयमा धातुको पाउडरलाई अक्सिडाइज हुनबाट पनि रोक्न सक्छ। लेजरको तुलनामा, इलेक्ट्रोन बीममा उच्च ऊर्जा उपयोग दर, ठूलो कार्य गहिराइ, उच्च सामग्री अवशोषण दर, स्थिरता र कम सञ्चालन र मर्मत लागतका फाइदाहरू छन्। EBM प्रविधिका फाइदाहरूमा उच्च गठन दक्षता, कम भाग विकृति, गठन प्रक्रियाको क्रममा धातु समर्थनको आवश्यकता पर्दैन, घना माइक्रोस्ट्रक्चर, र यस्तै अन्य समावेश छन्। इलेक्ट्रोन बीम विक्षेपण र फोकस नियन्त्रण छिटो र अधिक संवेदनशील छ। लेजरको विक्षेपणले कम्पन मिररको प्रयोग आवश्यक पर्दछ, र लेजरले उच्च गतिमा स्क्यान गर्दा कम्पन मिररको घुम्ने गति अत्यन्तै छिटो हुन्छ। लेजर पावर बढाउँदा, ग्याल्भानोमिटरलाई थप जटिल शीतलन प्रणाली चाहिन्छ, र यसको वजन उल्लेखनीय रूपमा बढ्छ। फलस्वरूप, उच्च पावर स्क्यानिङ प्रयोग गर्दा, लेजरको स्क्यानिङ गति सीमित हुनेछ। ठूलो फर्मिङ रेन्ज स्क्यान गर्दा, लेजरको फोकल लम्बाइ परिवर्तन गर्नु पनि गाह्रो हुन्छ। इलेक्ट्रोन बीमको डिफ्लेक्सन र फोकसिङ चुम्बकीय क्षेत्रद्वारा पूरा गरिन्छ। इलेक्ट्रोन बीमको डिफ्लेक्सन र फोकसिङ लम्बाइलाई विद्युतीय संकेतको तीव्रता र दिशा परिवर्तन गरेर छिटो र संवेदनशील रूपमा नियन्त्रण गर्न सकिन्छ। इलेक्ट्रोन बीम डिफ्लेक्सन फोकसिङ प्रणालीलाई धातुको वाष्पीकरणले बाधा पुर्याउने छैन। लेजर र इलेक्ट्रोन बीमहरूसँग धातु पगाल्दा, धातुको वाष्प सम्पूर्ण फर्मिङ स्पेसमा फैलिनेछ र धातुको फिल्मको सम्पर्कमा रहेको कुनै पनि वस्तुको सतहलाई कोट गर्नेछ। इलेक्ट्रोन बीमहरूको डिफ्लेक्सन र फोकसिङ सबै चुम्बकीय क्षेत्रमा गरिन्छ, त्यसैले तिनीहरू धातुको वाष्पीकरणबाट प्रभावित हुनेछैनन्; लेजर ग्याल्भानोमिटर जस्ता अप्टिकल उपकरणहरू वाष्पीकरणबाट सजिलै प्रदूषित हुन्छन्।
लेजर मीताल निक्षेपण(एलएमडी)
लेजर मेटल डिपोजिसन (LMD) पहिलो पटक १९९० को दशकमा संयुक्त राज्य अमेरिकाको सान्डिया राष्ट्रिय प्रयोगशालाले प्रस्ताव गरेको थियो, र त्यसपछि विश्वका धेरै भागहरूमा क्रमिक रूपमा विकास गरिएको थियो। धेरै विश्वविद्यालय र संस्थाहरूले स्वतन्त्र रूपमा अनुसन्धान गर्ने भएकाले, यो प्रविधिका धेरै नामहरू छन्, यद्यपि नामहरू समान छैनन्, तर तिनीहरूका सिद्धान्तहरू मूल रूपमा समान छन्। मोल्डिङ प्रक्रियाको क्रममा, पाउडर नोजल मार्फत काम गर्ने विमानमा जम्मा गरिन्छ, र लेजर बीम पनि यस बिन्दुमा जम्मा गरिन्छ, र पाउडर र प्रकाश कार्य बिन्दुहरू संयोगवश हुन्छन्, र स्ट्याक्ड क्ल्याडिङ इकाई कार्य तालिका वा नोजल मार्फत सारेर प्राप्त गरिन्छ।
लेन्स प्रविधि किलोवाट-वर्ग लेजरहरू प्रयोग गर्दछ। ठूलो लेजर फोकस स्पटको कारण, सामान्यतया १ मिमी भन्दा बढी, यद्यपि धातुकर्मको रूपमा बन्धन गरिएको घना धातु संस्थाहरू प्राप्त गर्न सकिन्छ, तिनीहरूको आयामी शुद्धता र सतह फिनिश धेरै राम्रो छैन, र प्रयोग गर्नु अघि थप मेसिनिंग आवश्यक छ। लेजर क्ल्याडिंग एक जटिल भौतिक र रासायनिक धातुकर्म प्रक्रिया हो, र क्ल्याडिंग प्रक्रियाको प्यारामिटरहरूले क्ल्याड गरिएका भागहरूको गुणस्तरमा ठूलो प्रभाव पार्छ। लेजर क्ल्याडिंगमा प्रक्रिया प्यारामिटरहरूमा मुख्यतया लेजर पावर, स्पट व्यास, डिफोकसिङ मात्रा, पाउडर फिडिङ गति, स्क्यानिङ गति, पग्लिएको पोखरीको तापक्रम, आदि समावेश छन्, जसले क्ल्याडिंग भागहरूको कमजोरी दर, दरार, सतहको खस्रोपन र कम्प्याक्टनेसमा ठूलो प्रभाव पार्छ। एकै समयमा, प्रत्येक प्यारामिटरले एकअर्कालाई पनि असर गर्छ, जुन धेरै जटिल प्रक्रिया हो। क्ल्याडिंग प्रक्रियाको स्वीकार्य दायरा भित्र विभिन्न प्रभावकारी कारकहरूलाई नियन्त्रण गर्न उपयुक्त नियन्त्रण विधिहरू अपनाउनु पर्छ।
प्रत्यक्षधातु लेजर एसअन्तरआईएनजी(डीएमएलएस)
सामान्यतया दुई तरिकाहरू छन्एसएलएसधातुका भागहरू निर्माण गर्न, एउटा अप्रत्यक्ष विधि हो, अर्थात्, पोलिमर-लेपित धातु पाउडरको SLS; अर्को प्रत्यक्ष विधि हो, अर्थात्, प्रत्यक्ष धातु लेजर सिंटरिङ (DMLS)। १९९१ मा लुभ्नेको चाटोफसी विश्वविद्यालयमा धातु पाउडरको प्रत्यक्ष लेजर सिंटरिङको अनुसन्धान गरिएको हुनाले, SLS प्रक्रियाद्वारा त्रि-आयामी भागहरू बनाउन धातु पाउडरको प्रत्यक्ष सिंटरिङ द्रुत प्रोटोटाइपिङको अन्तिम लक्ष्यहरू मध्ये एक हो। अप्रत्यक्ष SLS प्रविधिको तुलनामा, DMLS प्रक्रियाको मुख्य फाइदा भनेको महँगो र समय-खपत गर्ने पूर्व-उपचार र उपचार पछिको प्रक्रिया चरणहरूको उन्मूलन हो।
विशेषताहरू DMLS को
SLS प्रविधिको शाखाको रूपमा, DMLS प्रविधिको मूलतः एउटै सिद्धान्त छ। यद्यपि, DMLS प्रविधिद्वारा जटिल आकारका धातुका भागहरू सही रूपमा बनाउन गाह्रो छ। अन्तिम विश्लेषणमा, यो मुख्यतया DMLS मा धातुको पाउडरको "स्फेरोइडाइजेसन" प्रभाव र सिन्टरिङ विकृतिको कारणले हो। स्फेरोइडाइजेसन एउटा घटना हो जसमा पग्लिएको धातुको तरल पदार्थको सतहको आकार तरल धातु र वरपरको माध्यम बीचको अन्तरमुखीय तनाव अन्तर्गत गोलाकार सतहमा रूपान्तरण हुन्छ ताकि पग्लिएको धातुको तरल पदार्थको सतह र वरपरको माध्यमको सतह न्यूनतम मुक्त ऊर्जाको साथ बनेको प्रणाली बनोस्। स्फेरोइडाइजेसनले धातुको पाउडरलाई पग्लिएपछि निरन्तर र चिल्लो पग्लिएको पोखरी बनाउन ठोस हुन असमर्थ बनाउनेछ, त्यसैले बनेका भागहरू खुकुलो र छिद्रपूर्ण हुन्छन्, जसले गर्दा मोल्डिङ विफल हुन्छ। तरल चरण सिन्टरिङ चरणमा एकल-घटक धातु पाउडरको अपेक्षाकृत उच्च चिपचिपाहटको कारण, "स्फेरोइडाइजेसन" प्रभाव विशेष गरी गम्भीर हुन्छ, र गोलाकार व्यास प्रायः पाउडर कणहरूको व्यास भन्दा ठूलो हुन्छ, जसले गर्दा सिन्टर गरिएका भागहरूमा ठूलो संख्यामा छिद्रहरू हुन्छन्। त्यसकारण, एकल-घटक धातु पाउडरको DMLS मा स्पष्ट प्रक्रिया दोषहरू छन्, र प्रायः पछिको उपचार आवश्यक पर्दछ, "प्रत्यक्ष सिंटरिंग" को वास्तविक अर्थ होइन।
एकल घटक धातु पाउडर DMLS को "गोलाकारीकरण" घटना र सिन्टरिङ विकृति र ढीलो घनत्व जस्ता परिणामस्वरूप प्रक्रिया दोषहरू हटाउन, यो सामान्यतया विभिन्न पग्लने बिन्दुहरू भएका बहु-घटक धातु पाउडरहरू प्रयोग गरेर वा पूर्व-मिश्रण पाउडरहरू प्रयोग गरेर प्राप्त गर्न सकिन्छ। बहु-घटक धातु पाउडर प्रणाली सामान्यतया उच्च पग्लने बिन्दु धातुहरू, कम पग्लने बिन्दु धातुहरू र केही थपिएका तत्वहरू मिलेर बनेको हुन्छ। कंकाल धातुको रूपमा उच्च पग्लने बिन्दु धातु पाउडरले DMLS मा यसको ठोस कोर कायम राख्न सक्छ। कम-पग्लने बिन्दु धातु पाउडरलाई बाइन्डर धातुको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, जुन DMLS मा पग्लिन्छ र तरल चरण बनाउँछ, र परिणामस्वरूप तरल चरणले सिन्टरिङ घनत्व प्राप्त गर्न ठोस चरण धातु कणहरूलाई कोट, भिजेको र बाँध्छ।
चीनको एक अग्रणी कम्पनीको रूपमाथ्रीडी प्रिन्टिङ सेवाउद्योग,जेएसएडीडीथ्रीडी आफ्नो मौलिक उद्देश्यलाई बिर्सने छैन, लगानी बढाउनेछ, नयाँ प्रविधिहरू विकास गर्नेछ र जनतामा नयाँ थ्रीडी प्रिन्टिङ अनुभव ल्याउनेछ भन्ने विश्वास गर्दछ।
योगदानकर्ता: समी
