Elektronenbundelsmelten(EBM)
Elektronenbundelselectief smelten (EBSM) Beginsel
Vergelijkbaar met laserselectief sinteren enSelectief lasersmeltenProcessen, elektronenbundelselectieve smelttechnologie (EBSM) is een snelle productietechnologie die gebruikmaakt van elektronenbundels met hoge energie en hoge snelheid om metaalpoeder selectief te bombarderen, waardoor poedermaterialen smelten en worden gevormd.
Het proces van EBSM De technologie is als volgt: eerst wordt een laag poeder verspreid over het poederverspreidingsvlak; vervolgens wordt de elektronenbundel onder computerbesturing selectief gesmolten volgens de informatie van het dwarsdoorsnedeprofiel, en wordt het metaalpoeder samengesmolten, verbonden met het gevormde onderdeel eronder, en laag voor laag opgestapeld totdat het hele onderdeel volledig is gesmolten; Ten slotte wordt overtollig poeder verwijderd om het gewenste driedimensionale product te verkrijgen. Het real-time scansignaal van de bovenste computer wordt na digitaal-naar-analoog conversie en vermogensversterking naar het afbuigjuk gestuurd, en de elektronenbundel wordt afgebogen onder invloed van het magnetische veld dat wordt gegenereerd door de bijbehorende afbuigspanning om selectief smelten te bereiken. Na meer dan tien jaar onderzoek is gebleken dat sommige procesparameters, zoals elektronenbundelstroom, focusseerstroom, actietijd, poederdikte, versnellingsspanning en scanmodus, worden uitgevoerd in orthogonale experimenten. De actietijd heeft de grootste invloed op de vorming.
Voordelenvan EBSM
Elektronenbundel-directe metaalvormingstechnologie maakt gebruik van hoogenergetische elektronenbundels als warmtebron voor de verwerking. Scanvormen kan worden uitgevoerd zonder mechanische traagheid door de magnetische afbuigspoel te manipuleren, en de vacuümomgeving van de elektronenbundel voorkomt tevens oxidatie van metaalpoeder tijdens het sinteren of smelten in de vloeibare fase. Vergeleken met laser biedt een elektronenbundel de voordelen van een hoge energiebenutting, grote actiediepte, hoge materiaalabsorptie, stabiliteit en lage bedrijfs- en onderhoudskosten. De voordelen van EBM-technologie zijn onder andere een hoge vormefficiëntie, lage vervorming van onderdelen, geen noodzaak voor metaalondersteuning tijdens het vormproces, een dichtere microstructuur, enzovoort. De afbuiging en focusregeling van de elektronenbundel zijn sneller en gevoeliger. De afbuiging van de laser vereist het gebruik van een trillende spiegel, en de rotatiesnelheid van de trillende spiegel is extreem hoog wanneer de laser met hoge snelheid scant. Wanneer het laservermogen wordt verhoogd, vereist de galvanometer een complexer koelsysteem en neemt het gewicht aanzienlijk toe. Hierdoor zal de scansnelheid van de laser bij gebruik van een hoger scanvermogen beperkt zijn. Bij het scannen van een groot vormingsbereik is het ook lastig om de brandpuntsafstand van de laser te veranderen. De afbuiging en focussering van de elektronenbundel worden bereikt door een magnetisch veld. De afbuiging en focussering van de elektronenbundel kunnen snel en gevoelig worden geregeld door de intensiteit en richting van het elektrische signaal te wijzigen. Het focussysteem voor de afbuiging van de elektronenbundel wordt niet verstoord door metaalverdamping. Bij het smelten van metaal met lasers en elektronenbundels diffundeert de metaaldamp door de vormingsruimte en bedekt het het oppervlak van elk object dat in contact komt met een metaalfilm. De afbuiging en focussering van elektronenbundels gebeuren volledig in een magnetisch veld, waardoor ze niet worden beïnvloed door metaalverdamping; optische apparaten zoals lasergalvanometers raken gemakkelijk vervuild door verdamping.
Laser Mijtal Depositie(LMD)
Laser Metal Deposition (LMD) werd voor het eerst voorgesteld door Sandia National Laboratory in de Verenigde Staten in de jaren negentig en vervolgens in vele delen van de wereld verder ontwikkeld. Omdat veel universiteiten en instellingen onafhankelijk onderzoek doen, is deze technologie ontstaan. Er zijn veel verschillende namen, hoewel de namen niet hetzelfde zijn, maar de principes ervan zijn in wezen hetzelfde. Tijdens het gietproces wordt het poeder via de spuitmond op het werkvlak verzameld en wordt de laserstraal ook op dit punt verzameld. De actiepunten van het poeder en het licht vallen samen, waarna de gestapelde bekleding wordt verkregen door door de werktafel of spuitmond te bewegen.
LENS-technologie maakt gebruik van lasers van kilowattklasse. Vanwege de grote laserfocusspot, over het algemeen meer dan 1 mm, kunnen weliswaar metallurgisch gebonden dichte metalen entiteiten worden verkregen, maar hun maatnauwkeurigheid en oppervlakteafwerking zijn niet erg goed en verdere bewerking is vereist vóór gebruik. Lasercladding is een complex fysisch en chemisch metallurgisch proces en de parameters van het claddingproces hebben een grote invloed op de kwaliteit van de gecladde onderdelen. De procesparameters bij lasercladding omvatten voornamelijk laservermogen, spotdiameter, defocusseringshoeveelheid, poedertoevoersnelheid, scansnelheid, smeltbadtemperatuur, enz., die een grote invloed hebben op de verdunningssnelheid, scheurvorming, oppervlakteruwheid en compactheid van de gecladde onderdelen. Tegelijkertijd beïnvloeden elke parameter elkaar ook, wat een zeer gecompliceerd proces is. Passende controlemethoden moeten worden toegepast om verschillende beïnvloedende factoren binnen het toegestane bereik van het cladproces te beheersen.
DirectMetaallaser Sondering(DMLS)
Er zijn doorgaans twee methoden voorSLSVoor de productie van metalen onderdelen is er de indirecte methode, namelijk SLS met polymeergecoat metaalpoeder; de andere is de directe methode, namelijk Direct Metal Laser Sintering (DMLS). Sinds het onderzoek naar direct lasersinteren van metaalpoeder in 1991 aan de Chatofci Universiteit in Leuven werd uitgevoerd, is direct sinteren van metaalpoeder tot driedimensionale onderdelen met behulp van het SLS-proces een van de ultieme doelen van rapid prototyping. Vergeleken met indirecte SLS-technologie is het belangrijkste voordeel van het DMLS-proces de eliminatie van dure en tijdrovende voor- en nabehandelingsstappen.
Functies van DMLS
Als onderdeel van de SLS-technologie hanteert DMLS in principe hetzelfde principe. Het is echter moeilijk om metalen onderdelen met complexe vormen nauwkeurig te vormen met DMLS-technologie. Uiteindelijk komt dit voornamelijk door het "sferoïdisatie"-effect en de sintervervorming van metaalpoeder in DMLS. Sferoïdisatie is een fenomeen waarbij de oppervlaktevorm van het vloeibare metaal verandert in een bolvormig oppervlak onder invloed van de grensvlakspanning tussen het vloeibare metaal en het omringende medium. Dit zorgt ervoor dat het systeem, bestaande uit het oppervlak van het vloeibare metaal en het oppervlak van het omringende medium, minimale vrije energie heeft. Sferoïdisatie zorgt ervoor dat het metaalpoeder na het smelten niet kan stollen en een continue en gladde smeltpoel kan vormen, waardoor de gevormde onderdelen los en poreus zijn, wat resulteert in gietfouten. Door de relatief hoge viscositeit van ééncomponent metaalpoeder in de vloeibare fase van het sinteren, is het "sferoïdisatie"-effect bijzonder ernstig. De bolvormige diameter is vaak groter dan de diameter van de poederdeeltjes, wat leidt tot een groot aantal poriën in de gesinterde delen. De DMLS van ééncomponent metaalpoeder vertoont daarom duidelijke procesfouten en vereist vaak een nabehandeling, in plaats van de werkelijke betekenis van "direct sinteren".
Om het fenomeen van "sferoïdisatie" bij DMLS met één component metaalpoeder en de daaruit voortvloeiende procesdefecten, zoals sintervervorming en een losse dichtheid, te overwinnen, kan dit over het algemeen worden bereikt door gebruik te maken van meercomponenten metaalpoeders met verschillende smeltpunten of door voorgelegeerde poeders te gebruiken. Het meercomponenten metaalpoedersysteem bestaat over het algemeen uit metalen met een hoog smeltpunt, metalen met een laag smeltpunt en enkele toegevoegde elementen. Het metaalpoeder met een hoog smeltpunt als skeletmetaal kan zijn vaste kern behouden in DMLS. Het metaalpoeder met een laag smeltpunt wordt gebruikt als bindmiddel, dat in DMLS wordt gesmolten tot een vloeibare fase. De resulterende vloeibare fase bedekt, bevochtigt en bindt de metaaldeeltjes in de vaste fase om sinterverdichting te bereiken.
Als toonaangevend bedrijf in China3D-printserviceindustrie,JSADD3D zal het oorspronkelijke doel niet vergeten, de investeringen verhogen, innoveren en meer technologieën ontwikkelen, en geloven dat het een nieuwe 3D-printervaring voor het publiek zal opleveren.
Bijdrager: Sammi
