Электронно-лучевая плавка(ЭМБ)
Селективная плавка электронным лучом (EBSM) Принцип
Подобно лазерному селективному спеканию иСелективное лазерное плавлениепроцессы, технология селективной плавки электронным лучом (EBSM) представляет собой технологию быстрого производства, которая использует высокоэнергетические и высокоскоростные электронные лучи для избирательной бомбардировки металлического порошка, тем самым плавя и формируя порошковые материалы.
Процесс EBSM Технология заключается в следующем: сначала нанесите слой порошка на плоскость распределения порошка; затем под управлением компьютера электронный луч выборочно расплавляется в соответствии с информацией о профиле поперечного сечения, а металлический порошок расплавляется вместе, связывается с сформированной деталью ниже и накладывается слой за слоем, пока вся деталь полностью не расплавится; Наконец, избыток порошка удаляется, чтобы получить желаемый трехмерный продукт. Сигнал сканирования в реальном времени верхнего компьютера передается на отклоняющее ярмо после цифро-аналогового преобразования и усиления мощности, и электронный луч отклоняется под действием магнитного поля, создаваемого соответствующим отклоняющим напряжением, для достижения селективного плавления. После более чем десяти лет исследований было обнаружено, что некоторые параметры процесса, такие как ток электронного пучка, фокусирующий ток, время действия, толщина порошка, ускоряющее напряжение и режим сканирования, выполняются в ортогональных экспериментах. Время действия оказывает наибольшее влияние на формование.
Преимуществаиз ЭБСМ
Технология прямого формования металла электронным лучом использует высокоэнергетические электронные пучки в качестве источника тепла для обработки. Сканирующее формование может выполняться без механической инерции путем манипулирования магнитной отклоняющей катушкой, а вакуумная среда электронного пучка также может предотвратить окисление металлического порошка во время спекания или плавления в жидкой фазе. По сравнению с лазером электронный луч имеет такие преимущества, как высокий коэффициент использования энергии, большая глубина действия, высокая скорость поглощения материала, стабильность и низкие затраты на эксплуатацию и обслуживание. Преимущества технологии EBM включают высокую эффективность формования, низкую деформацию детали, отсутствие необходимости в металлической опоре во время процесса формования, более плотную микроструктуру и т. д. Отклонение электронного пучка и управление фокусировкой происходит быстрее и более чувствительно. Отклонение лазера требует использования вибрирующего зеркала, а скорость вращения вибрирующего зеркала чрезвычайно высока, когда лазер сканирует на высоких скоростях. При увеличении мощности лазера гальванометру требуется более сложная система охлаждения, и его вес значительно увеличивается. В результате при использовании сканирования с более высокой мощностью скорость сканирования лазера будет ограничена. При сканировании большого диапазона формовки изменение фокусного расстояния лазера также затруднено. Отклонение и фокусировка электронного луча осуществляются магнитным полем. Отклонение и фокусировка электронного луча могут контролироваться быстро и чувствительно путем изменения интенсивности и направления электрического сигнала. Фокусирующая система отклонения электронного луча не будет нарушена испарением металла. При плавлении металла лазерами и электронными лучами пары металла будут диффундировать по всему формовочному пространству и покрывать поверхность любого объекта, соприкасающегося с металлической пленкой. Отклонение и фокусировка электронных лучей все происходит в магнитном поле, поэтому на них не повлияет испарение металла; оптические приборы, такие как лазерные гальванометры, легко загрязняются испарением.
Лазер Ятал Отложение(ЛМД)
Лазерное осаждение металла (LMD) было впервые предложено Sandia National Laboratory в США в 1990-х годах, а затем последовательно развивалось во многих частях мира. Поскольку многие университеты и институты проводят исследования независимо друг от друга, эта технология имеет много названий, хотя названия не одинаковы, но их принципы в основном одинаковы. В процессе формования порошок собирается на рабочей плоскости через сопло, и лазерный луч также собирается в этой точке, а точки воздействия порошка и света совпадают, и сложенная оболочка получается путем перемещения через рабочий стол или сопло.
Технология LENS использует лазеры киловаттного класса. Из-за большого пятна фокусировки лазера, как правило, более 1 мм, хотя металлургически связанные плотные металлические объекты могут быть получены, их размерная точность и качество поверхности не очень хороши, и перед использованием требуется дополнительная обработка. Лазерная наплавка является сложным физико-химическим металлургическим процессом, и параметры процесса наплавки оказывают большое влияние на качество наплавленных деталей. Параметры процесса лазерной наплавки в основном включают мощность лазера, диаметр пятна, величину расфокусировки, скорость подачи порошка, скорость сканирования, температуру расплавленной ванны и т. д., которые оказывают большое влияние на скорость разбавления, трещины, шероховатость поверхности и компактность наплавленных деталей. В то же время каждый параметр также влияет друг на друга, что является очень сложным процессом. Необходимо принять соответствующие методы контроля для контроля различных влияющих факторов в допустимом диапазоне процесса наплавки.
ПрямойМеталлический лазер Sинтерing(ДМЛС)
Обычно есть два методаСЛСдля изготовления металлических деталей один из них - косвенный метод, то есть SLS металлического порошка с полимерным покрытием; другой - прямой метод, то есть прямое лазерное спекание металла (DMLS).Поскольку исследования прямого лазерного спекания металлического порошка были проведены в Университете Хатофчи в Лёвне в 1991 году, прямое спекание металлического порошка для формирования трехмерных деталей с помощью процесса SLS является одной из конечных целей быстрого прототипирования. По сравнению с непрямой технологией SLS, основным преимуществом процесса DMLS является устранение дорогостоящих и трудоемких этапов предварительной и последующей обработки.
Функции из DMLS
Как ответвление технологии SLS, технология DMLS в основном имеет тот же принцип. Однако с помощью технологии DMLS сложно точно формировать металлические детали сложной формы. В конечном счете, это в основном связано с эффектом «сфероидизации» и деформацией спекания металлического порошка в DMLS. Сфероидизация — это явление, при котором форма поверхности расплавленной металлической жидкости трансформируется в сферическую поверхность под действием межфазного натяжения между жидким металлом и окружающей средой, чтобы сделать систему, состоящую из поверхности расплавленной металлической жидкости и поверхности окружающей среды с минимальной свободной энергией. Сфероидизация сделает металлический порошок неспособным затвердеть после плавления, образуя непрерывную и гладкую расплавленную ванну, поэтому сформированные детали будут рыхлыми и пористыми, что приведет к отказу формования. Из-за относительно высокой вязкости однокомпонентного металлического порошка на стадии спекания в жидкой фазе эффект «сфероидизации» особенно серьезен, а сферический диаметр часто больше диаметра частиц порошка, что приводит к большому количеству пор в спеченных деталях. Поэтому DMLS однокомпонентного металлического порошка имеет очевидные дефекты процесса и часто требует последующей обработки, а не реального смысла «прямого спекания».
Чтобы преодолеть явление «сфероидизации» однокомпонентного металлического порошка DMLS и возникающие в результате этого дефекты процесса, такие как деформация спекания и рыхлая плотность, этого обычно можно достичь, используя многокомпонентные металлические порошки с различными температурами плавления или используя предварительно легированные порошки. Многокомпонентная система металлического порошка обычно состоит из металлов с высокой температурой плавления, металлов с низкой температурой плавления и некоторых добавленных элементов. Металлический порошок с высокой температурой плавления в качестве скелетного металла может сохранять свое твердое ядро в DMLS. Металлический порошок с низкой температурой плавления используется в качестве связующего металла, который расплавляется в DMLS для образования жидкой фазы, и полученная жидкая фаза покрывает, смачивает и связывает частицы металла твердой фазы для достижения уплотнения спекания.
Как ведущая компания в КитаеУслуги 3D-печатипромышленность,JSADD3D не забудет о своем первоначальном намерении, увеличит инвестиции, внедрит инновации и разработает больше технологий и поверит, что это принесет обществу новый опыт 3D-печати.
Автор: Сэмми
