Elektronstrålesmältning(EBM)
Elektronstråleselektiv smältning (EBSM) Princip
Liknar laserselektiv sintring ochSelektiv lasersmältningprocesser, elektronstråleselektiv smältteknik (EBSM) är en snabb tillverkningsteknik som använder högenergiska och snabba elektronstrålar för att selektivt bombardera metallpulver, och därigenom smälta och bilda pulvermaterial.
Processen för EBSM Tekniken är följande: först sprids ett lager pulver på pulverspridningsplanet; sedan, under datorstyrning, smälts elektronstrålen selektivt enligt informationen i tvärsnittsprofilen, och metallpulvret smälts samman, binds till den formade delen nedanför och staplas upp lager för lager tills hela delen är helt smält; Slutligen avlägsnas överskottspulver för att ge den önskade tredimensionella produkten. Realtidsskanningssignalen från den övre datorn överförs till avböjningsoket efter digital-till-analog-omvandling och effektförstärkning, och elektronstrålen avböjs under inverkan av magnetfältet som genereras av motsvarande avböjningsspänning för att uppnå selektiv smältning. Efter mer än tio års forskning har det visat sig att vissa processparametrar som elektronstråleström, fokuseringsström, verkningstid, pulvertjocklek, accelerationsspänning och skanningsläge utförs i ortogonala experiment. Verkningstiden har störst inverkan på formningen.
Fördelarav EBSM
Elektronstråledirektformningsteknik använder högenergiska elektronstrålar som värmekälla för bearbetningen. Skanningsformning kan utföras utan mekanisk tröghet genom att manipulera den magnetiska avböjningsspolen, och elektronstrålens vakuummiljö kan också förhindra att metallpulver oxideras under sintring eller smältning i flytande fas. Jämfört med laser har elektronstrålen fördelarna med hög energianvändningshastighet, stort verkningsdjup, hög materialabsorptionshastighet, stabilitet och låga drifts- och underhållskostnader. Fördelarna med EBM-tekniken inkluderar hög formningseffektivitet, låg deformation av delarna, inget behov av metallstöd under formningsprocessen, tätare mikrostruktur och så vidare. Elektronstrålens avböjning och fokuskontroll är snabbare och känsligare. Laserns avböjning kräver användning av en vibrerande spegel, och den vibrerande spegelns rotationshastighet är extremt snabb när lasern skannar med höga hastigheter. När lasereffekten ökas kräver galvanometern ett mer komplext kylsystem, och dess vikt ökar avsevärt. Som ett resultat kommer laserns skanningshastighet att begränsas vid användning av högre effektskanning. Vid skanning av ett stort formningsområde är det också svårt att ändra laserns brännvidd. Elektronstrålens avböjning och fokusering åstadkoms med hjälp av ett magnetfält. Elektronstrålens avböjning och fokuseringslängd kan styras snabbt och känsligt genom att ändra den elektriska signalens intensitet och riktning. Systemet för elektronstrålens avböjningsfokusering kommer inte att störas av metallavdunstning. Vid smältning av metall med lasrar och elektronstrålar kommer metallångan att diffundera genom formningsutrymmet och täcka ytan på alla föremål som är i kontakt med en metallfilm. Avböjningen och fokuseringen av elektronstrålar sker i ett magnetfält, så de kommer inte att påverkas av metallavdunstning; optiska anordningar som lasergalvanometrar förorenas lätt av avdunstning.
Laser Metal Deposition(LMD)
Lasermetallavsättning (LMD) föreslogs först av Sandia National Laboratory i USA på 1990-talet och utvecklades sedan successivt i många delar av världen. Eftersom många universitet och institutioner bedriver forskning oberoende av varandra, finns det många namn för denna teknik, även om namnen inte är desamma, men deras principer är i grunden desamma. Under gjutningsprocessen samlas pulvret på arbetsplanet genom munstycket, och laserstrålen samlas också till denna punkt, och pulvrets och ljusets aktionspunkter sammanfaller, och den staplade beklädnadsenheten erhålls genom att röra sig genom arbetsbordet eller munstycket.
LENS-teknik använder lasrar i kilowattklass. På grund av den stora laserfokuspunkten, generellt mer än 1 mm, även om metallurgiskt bundna täta metallenheter kan erhållas, är deras dimensionsnoggrannhet och ytfinish inte särskilt bra, och ytterligare bearbetning krävs före användning. Laserbeklädnad är en komplex fysikalisk och kemisk metallurgisk process, och parametrarna för beklädnadsprocessen har stor inverkan på kvaliteten på de beklädda delarna. Processparametrarna vid laserbeklädnad inkluderar huvudsakligen lasereffekt, punktdiameter, defokuseringsmängd, pulvermatningshastighet, skanningshastighet, smälttemperatur etc., vilket har stor inverkan på utspädningshastigheten, sprickbildning, ytjämnhet och kompakthet hos beklädnadsdelarna. Samtidigt påverkar varje parameter också varandra, vilket är en mycket komplicerad process. Lämpliga kontrollmetoder måste antas för att kontrollera olika påverkande faktorer inom det tillåtna området för beklädnadsprocessen.
DirektMetalllaser Smellaning(DMLS)
Det finns vanligtvis två metoder förSLSFör att tillverka metalldelar är den ena den indirekta metoden, det vill säga SLS av polymerbelagt metallpulver; den andra är den direkta metoden, det vill säga direkt metalllasersintring (DMLS). Sedan forskningen om direkt lasersintring av metallpulver utfördes vid Chatofci-universitetet i Leuven 1991, är direktsintring av metallpulver för att bilda tredimensionella delar med SLS-processen ett av de slutgiltiga målen för snabb prototypframställning. Jämfört med indirekt SLS-teknik är den största fördelen med DMLS-processen elimineringen av dyra och tidskrävande förbehandlings- och efterbehandlingssteg.
Drag av DMLS
Som en gren av SLS-tekniken har DMLS-tekniken i grunden samma princip. Det är dock svårt att exakt forma metalldelar med komplexa former med DMLS-teknik. I slutändan beror det främst på "sfäroidiserings"-effekten och sintringsdeformationen av metallpulver i DMLS. Sfäroidisering är ett fenomen där ytformen på den smälta metallvätskan omvandlas till en sfärisk yta under gränsspänningen mellan den flytande metallen och det omgivande mediet för att skapa ett system som består av ytan på den smälta metallvätskan och ytan på det omgivande mediet med minimal fri energi. Sfäroidisering gör att metallpulvret inte kan stelna efter smältning för att bilda en kontinuerlig och jämn smält pöl, så de formade delarna är lösa och porösa, vilket resulterar i gjutfel. På grund av den relativt höga viskositeten hos enkomponentsmetallpulver i flytande sintringsstadium är "sfäroidiserings"-effekten särskilt allvarlig, och den sfäriska diametern är ofta större än diametern på pulverpartiklarna, vilket leder till ett stort antal porer i de sintrade delarna. Därför har DMLS av enkomponentsmetallpulver uppenbara processdefekter och kräver ofta efterföljande behandling, inte den verkliga känslan av "direktsintring".
För att övervinna "sfäroidiseringsfenomenet" hos enkomponentsmetallpulver DMLS och de resulterande processdefekterna såsom sintringsdeformation och lös densitet, kan detta generellt uppnås genom att använda flerkomponentsmetallpulver med olika smältpunkter eller genom att använda förlegeringspulver. Flerkomponentsmetallpulversystemet består generellt av metaller med hög smältpunkt, metaller med låg smältpunkt och vissa tillsatta element. Metallpulvret med hög smältpunkt som skelettmetall kan behålla sin fasta kärna i DMLS. Metallpulvret med låg smältpunkt används som bindemedelsmetall, som smälts i DMLS för att bilda en flytande fas, och den resulterande flytande fasen belägger, väter och binder fastfasmetallpartiklarna för att uppnå sintringsförtätning.
Som ett ledande företag i Kina3D-utskriftstjänstindustri,JSADD3D kommer inte att glömma sin ursprungliga avsikt, öka investeringarna, förnya och utveckla fler tekniker, och tro att det kommer att ge allmänheten en ny 3D-utskriftsupplevelse.
Bidragsgivare: Sammi
