Топљење електронским снопом(ЕБМ)
Селективно топљење електронским снопом (EBSM) Принцип
Слично ласерском селективном синтеровању иСелективно ласерско топљењеПроцеси, технологија селективног топљења електронским снопом (EBSM) је брза производна технологија која користи електронске снопове високе енергије и велике брзине за селективно бомбардовање металног праха, чиме се топе и формирају прашкасти материјали.
Процес EBSM-а Технологија је следећа: прво се слој праха наноси на раван за распоређивање праха; затим се, под контролом рачунара, електронски сноп селективно топи према информацијама о профилу попречног пресека, а метални прах се топи заједно, спаја са обликованим делом испод и гомила слој по слој док се цео део потпуно не отопи; на крају, вишак праха се уклања да би се добио жељени тродимензионални производ. Сигнал скенирања у реалном времену са горњег рачунара се преноси на јарам за одбијање након дигитално-аналогне конверзије и појачавања снаге, а електронски сноп се скреће под дејством магнетног поља генерисаног одговарајућим напоном одбијања да би се постигло селективно топљење. Након више од десет година истраживања, утврђено је да се неки параметри процеса, као што су струја електронског снопа, струја фокусирања, време деловања, дебљина праха, напон убрзавања и режим скенирања, спроводе у ортогоналним експериментима. Време деловања има највећи утицај на обликовање.
ПредностиЕБСМ-а
Технологија директног обликовања метала електронским снопом користи високоенергетске електронске снопове као извор топлоте за обраду. Скенирањем обликовања може се извршити без механичке инерције манипулацијом магнетног одбојног калема, а вакуумско окружење електронског снопа такође може спречити оксидацију металног праха током синтеровања или топљења у течној фази. У поређењу са ласером, електронски сноп има предности високе стопе искоришћења енергије, велике дубине деловања, високе стопе апсорпције материјала, стабилности и ниских трошкова рада и одржавања. Предности ЕБМ технологије укључују високу ефикасност обликовања, малу деформацију делова, нема потребе за металном потпором током процеса обликовања, гушћу микроструктуру итд. Скретање и контрола фокуса електронског снопа су бржи и осетљивији. Скретање ласера захтева употребу вибрирајућег огледала, а брзина ротације вибрирајућег огледала је изузетно велика када ласер скенира великим брзинама. Када се снага ласера повећа, галванометар захтева сложенији систем хлађења, а његова тежина значајно расте. Као резултат тога, када се користи скенирање веће снаге, брзина скенирања ласера ће бити ограничена. Приликом скенирања великог опсега обликовања, промена жижне даљине ласера је такође тешка. Скретање и фокусирање електронског снопа се постижу магнетним пољем. Скретање и дужина фокусирања електронског снопа могу се брзо и осетљиво контролисати променом интензитета и правца електричног сигнала. Систем за фокусирање скретања електронског снопа неће бити поремећен испаравањем метала. Приликом топљења метала ласерима и електронским сноповима, метална пара ће дифундовати кроз простор за формирање и прекривати површину било ког предмета који је у контакту са металним филмом. Скретање и фокусирање електронских снопова се врше у магнетном пољу, тако да неће бити погођени испаравањем метала; оптички уређаји попут ласерских галванометара се лако загађују испаравањем.
Ласер Метал Депозиција(ЛМД)
Ласерско наношење метала (LMD) је први пут предложила Национална лабораторија Сандија у Сједињеним Државама 1990-их, а затим је сукцесивно развијена у многим деловима света. Пошто многи универзитети и институције спроводе истраживања независно, ова технологија има много имена, иако имена нису иста, њихови принципи су у основи исти. Током процеса обликовања, прах се сакупља на радној равни кроз млазницу, а ласерски зрак се такође сакупља до ове тачке, при чему се тачке дејства праха и светлости поклапају, а наслагани ентитет облоге се добија кретањем кроз радни сто или млазницу.
LENS технологија користи ласере киловатне класе. Због велике ласерске фокусне тачке, генерално веће од 1 мм, иако се могу добити металуршки спојени густи метални ентитети, њихова димензионална тачност и површинска обрада нису баш добре, па је потребна даља обрада пре употребе. Ласерско облагање је сложен физички и хемијски металуршки процес, а параметри процеса облагања имају велики утицај на квалитет обложених делова. Параметри процеса у ласерском облагању углавном укључују снагу ласера, пречник тачке, количину дефокусирања, брзину довода праха, брзину скенирања, температуру растопљеног базена итд., што има велики утицај на брзину разблаживања, пукотине, храпавост површине и компактност делова облагања. Истовремено, сваки параметар такође утиче један на други, што је веома компликован процес. Морају се усвојити одговарајуће методе контроле како би се контролисали различити фактори утицаја унутар дозвољеног опсега процеса облагања.
ДиректноМетални ласер Смеђуинг(ДМЛС)
Обично постоје две методе заСЛСЗа производњу металних делова, једна је индиректна метода, односно SLS полимерно обложеног металног праха; друга је директна метода, односно директно метално ласерско синтеровање (DMLS). Од када је истраживање директног ласерског синтеровања металног праха спроведено на Универзитету Chatofci у Левну 1991. године, директно синтеровање металног праха за формирање тродимензионалних делова SLS поступком један је од крајњих циљева брзе израде прототипова. У поређењу са индиректном SLS технологијом, главна предност DMLS поступка је елиминисање скупих и дуготрајних корака претходне и накнадне обраде.
Карактеристике ДМЛС-а
Као грана SLS технологије, DMLS технологија има у основи исти принцип. Међутим, тешко је прецизно обликовати металне делове сложених облика помоћу DMLS технологије. У коначној анализи, то је углавном због ефекта „сфероидизације“ и синтеровања деформације металног праха у DMLS-у. Сфероидизација је феномен у коме се површински облик растопљеног метала у течности трансформише у сферну површину под међуповршинским напоном између течног метала и околне средине, како би се систем састављен од површине растопљеног метала у течности и површине околне средине створио са минималном слободном енергијом. Сфероидизација ће онемогућити метални прах да се стврдне након топљења и формира континуирани и глатки растопљени базен, па су формирани делови растресити и порозни, што доводи до квара обликовања. Због релативно високе вискозности једнокомпонентног металног праха у фази синтеровања у течној фази, ефекат „сфероидизације“ је посебно озбиљан, а сферни пречник је често већи од пречника честица праха, што доводи до великог броја пора у синтерованим деловима. Стога, ДМЛС једнокомпонентног металног праха има очигледне процесне недостатке и често захтева накнадну обраду, а не прави смисао „директног синтеровања“.
Да би се превазишао феномен „сфероидизације“ једнокомпонентног металног праха DMLS-а и резултујући дефекти процеса као што су деформација синтеровања и растресита густина, то се генерално може постићи употребом вишекомпонентних металних прахова са различитим тачкама топљења или употребом прахова за претходно легирање. Вишекомпонентни систем металног праха је генерално састављен од метала са високом тачком топљења, метала са ниском тачком топљења и неких додатних елемената. Метални прах са високом тачком топљења као скелетни метал може задржати своје чврсто језгро у DMLS-у. Метални прах са ниском тачком топљења се користи као везивни метал, који се топи у DMLS-у да би се формирала течна фаза, а резултујућа течна фаза прекрива, кваси и везује честице метала чврсте фазе да би се постигло згушњавање синтеровањем.
Као водећа компанија у КиниУслуга 3Д штампањаиндустрија,JSADD3Д неће заборавити своју првобитну намеру, повећати инвестиције, иновирати и развити више технологија и верује да ће јавности донети ново искуство 3Д штампања.
Сарадник: Сами
