Tavenie elektrónovým lúčom(EBM)
Selektívne tavenie elektrónovým lúčom (EBSM) Princíp
Podobne ako laserové selektívne spekanie aSelektívne laserové tavenieTechnológia selektívneho tavenia elektrónovým lúčom (EBSM) je rýchla výrobná technológia, ktorá využíva vysokoenergetické a vysokorýchlostné elektrónové lúče na selektívne bombardovanie kovového prášku, čím sa tavia a vytvárajú práškové materiály.
Proces EBSM Technológia je nasledovná: najprv sa nanesie vrstva prášku na rovinu nanášania prášku; potom sa pod počítačovým riadením elektrónový lúč selektívne roztaví podľa informácií o prierezovom profile a kovový prášok sa roztaví, spojí sa s nižšie položeným tvarovaným dielom a vrstvu po vrstve sa ukladá, kým sa celý diel úplne neroztaví; nakoniec sa prebytočný prášok odstráni, čím sa získa požadovaný trojrozmerný produkt. Skenovací signál z horného počítača v reálnom čase sa po digitálno-analógovej konverzii a zosilnení výkonu prenesie do vychyľovacieho jarma a elektrónový lúč sa vychyľuje pôsobením magnetického poľa generovaného zodpovedajúcim vychyľovacím napätím, aby sa dosiahlo selektívne tavenie. Po viac ako desiatich rokoch výskumu sa zistilo, že niektoré procesné parametre, ako je prúd elektrónového lúča, zaostrovací prúd, čas pôsobenia, hrúbka prášku, urýchľovacie napätie a režim skenovania, sa vykonávajú v ortogonálnych experimentoch. Čas pôsobenia má najväčší vplyv na tvarovanie.
VýhodyEBSM
Technológia priameho tvárnenia kovov elektrónovým lúčom využíva ako zdroj tepla pri spracovaní vysokoenergetické elektrónové lúče. Skenovacie tvárnenie je možné vykonávať bez mechanickej zotrvačnosti manipuláciou s magnetickou vychyľovacou cievkou a vákuové prostredie elektrónového lúča môže tiež zabrániť oxidácii kovového prášku počas spekania alebo tavenia v kvapalnej fáze. V porovnaní s laserom má elektrónový lúč výhody vysokej miery využitia energie, veľkej akčnej hĺbky, vysokej miery absorpcie materiálu, stability a nízkych prevádzkových a údržbových nákladov. Medzi výhody technológie EBM patrí vysoká účinnosť tvárnenia, nízka deformácia dielu, nepotreba kovovej podpory počas procesu tvárnenia, hustejšia mikroštruktúra atď. Vychyľovanie a riadenie zaostrenia elektrónového lúča je rýchlejšie a citlivejšie. Vychyľovanie laseru si vyžaduje použitie vibračného zrkadla a rýchlosť otáčania vibračného zrkadla je extrémne vysoká, keď laser skenuje vysokými rýchlosťami. Keď sa zvýši výkon lasera, galvanometer vyžaduje zložitejší chladiaci systém a jeho hmotnosť sa výrazne zvýši. V dôsledku toho bude pri použití skenovania s vyšším výkonom rýchlosť skenovania lasera obmedzená. Pri skenovaní veľkého rozsahu tvárnenia je tiež ťažké meniť ohniskovú vzdialenosť lasera. Vychýlenie a zaostrovanie elektrónového lúča sa dosahuje magnetickým poľom. Vychýlenie a zaostrovacia dĺžka elektrónového lúča sa dajú rýchlo a citlivo ovládať zmenou intenzity a smeru elektrického signálu. Systém vychýlenia a zaostrovania elektrónového lúča nebude rušený odparovaním kovu. Pri tavení kovu lasermi a elektrónovými lúčmi sa kovová para rozptýli v celom tvarovacom priestore a pokryje povrch akéhokoľvek predmetu, ktorý je v kontakte s kovovým filmom. Vychýlenie a zaostrovanie elektrónových lúčov sa deje v magnetickom poli, takže nebudú ovplyvnené odparovaním kovu; optické zariadenia, ako sú laserové galvanometre, sa ľahko znečistia odparovaním.
Laser Mevysoký Výpoveď(LMD)
Laserové nanášanie kovov (LMD) bolo prvýkrát navrhnuté v 90. rokoch 20. storočia v Národnom laboratóriu Sandia v Spojených štátoch a potom sa postupne rozvíjalo v mnohých častiach sveta. Keďže mnoho univerzít a inštitúcií vykonáva výskum nezávisle, táto technológia má mnoho názvov, hoci názvy nie sú rovnaké, ich princípy sú v podstate rovnaké. Počas procesu lisovania sa prášok zhromažďuje na pracovnej rovine cez trysku a laserový lúč sa tiež zhromažďuje v tomto bode, pričom body pôsobenia prášku a svetla sa zhodujú a naskladaný povlak sa získa pohybom cez pracovný stôl alebo trysku.
Technológia LENS Používa lasery kilowattovej triedy. Vzhľadom na veľký laserový ohniskový bod, zvyčajne väčší ako 1 mm, hoci je možné získať metalurgicky spojené husté kovové entity, ich rozmerová presnosť a povrchová úprava nie sú veľmi dobré a pred použitím je potrebné ďalšie opracovanie. Laserové plátovanie je zložitý fyzikálny a chemický metalurgický proces a parametre procesu plátovania majú veľký vplyv na kvalitu plátovaných dielov. Medzi procesné parametre pri laserovom plátovaní patrí najmä výkon laseru, priemer bodu, množstvo rozostrenia, rýchlosť podávania prášku, rýchlosť skenovania, teplota roztaveného kúpeľa atď., ktoré majú veľký vplyv na rýchlosť riedenia, trhliny, drsnosť povrchu a kompaktnosť plátovaných dielov. Zároveň sa každý parameter ovplyvňuje aj navzájom, čo je veľmi zložitý proces. Na riadenie rôznych ovplyvňujúcich faktorov v rámci povoleného rozsahu procesu plátovania je potrebné prijať vhodné metódy riadenia.
PriamyKovový laser Smedziing(DMLS)
Zvyčajne existujú dva spôsobySLSNa výrobu kovových dielov je jednou nepriama metóda, teda SLS polymérom potiahnutého kovového prášku; druhou je priama metóda, teda priame laserové spekanie kovového prášku (DMLS). Odkedy sa výskum priameho laserového spekania kovového prášku uskutočnil na Univerzite Chatofci v Leuvne v roku 1991, priame spekanie kovového prášku za účelom vytvorenia trojrozmerných dielov pomocou SLS procesu je jedným z konečných cieľov rýchleho prototypovania. V porovnaní s nepriamou SLS technológiou je hlavnou výhodou DMLS procesu eliminácia drahých a časovo náročných krokov predbežnej a následnej úpravy.
Funkcie DMLS
Technológia DMLS, ako odvetvie technológie SLS, má v podstate rovnaký princíp. Je však ťažké presne tvarovať kovové diely so zložitými tvarmi pomocou technológie DMLS. V konečnom dôsledku je to spôsobené najmä efektom „sferoidizácie“ a spekaním kovového prášku v DMLS. Sferoidizácia je jav, pri ktorom sa povrchový tvar roztaveného kovu v kvapaline transformuje na guľovitý povrch pod povrchovým napätím medzi tekutým kovom a okolitým médiom, čím sa systém zložený z povrchu roztaveného kovu v kvapaline a povrchu okolitého média vytvorí s minimálnou voľnou energiou. Sferoidizácia spôsobí, že kovový prášok po roztavení nemôže stuhnúť a vytvoriť súvislý a hladký roztavený bazén, takže vytvarované diely sú voľné a pórovité, čo vedie k zlyhaniu tvarovania. Vzhľadom na relatívne vysokú viskozitu jednozložkového kovového prášku v štádiu spekania v kvapalnej fáze je efekt „sferoidizácie“ obzvlášť závažný a guľovitý priemer je často väčší ako priemer častíc prášku, čo vedie k veľkému počtu pórov v spekaných dieloch. Preto má DMLS jednozložkového kovového prášku zjavné procesné chyby a často si vyžaduje následné spracovanie, nie skutočný zmysel „priameho spekania“.
Aby sa prekonal jav „sferoidizácie“ jednozložkového kovového prášku DMLS a výsledné procesné chyby, ako je deformácia spekania a uvoľnená hustota, možno to vo všeobecnosti dosiahnuť použitím viaczložkových kovových práškov s rôznymi bodmi topenia alebo použitím predlegujúcich práškov. Viaczložkový systém kovových práškov sa vo všeobecnosti skladá z kovov s vysokou teplotou topenia, kovov s nízkou teplotou topenia a niektorých pridaných prvkov. Prášok kovu s vysokou teplotou topenia ako kostrový kov si v DMLS môže udržať svoje pevné jadro. Prášok kovu s nízkou teplotou topenia sa používa ako spojivo, ktoré sa v DMLS roztaví za vzniku kvapalnej fázy a výsledná kvapalná fáza pokrýva, zmáča a viaže častice kovu v pevnej fáze, čím sa dosiahne zhutnenie spekania.
Ako popredná spoločnosť v ČíneSlužba 3D tlačepriemysel,JSADD3D nezabudne na svoj pôvodný zámer, zvýši investície, bude inovovať a vyvíjať ďalšie technológie a verí, že prinesie verejnosti nové skúsenosti s 3D tlačou.
Prispievateľ: Sammi
