หลักการทางเทคนิคของการพิมพ์โลหะ 3 มิติแบบ SLM คืออะไร [เทคโนโลยีการพิมพ์ SLM]

วันที่โพสต์: 1 กันยายน 2022

การหลอมด้วยเลเซอร์แบบเลือกจุด (Selective Laser Melting หรือ SLM) ใช้การฉายรังสีเลเซอร์พลังงานสูงเพื่อหลอมผงโลหะให้ละลายอย่างสมบูรณ์และขึ้นรูปเป็นรูปทรง 3 มิติ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุด้วยโลหะที่มีศักยภาพสูงมาก เรียกอีกอย่างว่าเทคโนโลยีการเชื่อมด้วยการหลอมด้วยเลเซอร์ โดยทั่วไปถือว่าเป็นสาขาหนึ่งของเทคโนโลยี SLS

ในกระบวนการพิมพ์ SLS วัสดุโลหะที่ใช้เป็นผงผสมของโลหะแปรรูปและโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ หรือวัสดุโมเลกุล วัสดุที่มีจุดหลอมเหลวต่ำจะหลอมเหลว แต่ผงโลหะที่มีจุดหลอมเหลวสูงจะไม่หลอมเหลวในกระบวนการ เราใช้โลหะที่หลอมเหลวแล้วเพื่อให้เกิดการยึดติดและการขึ้นรูป ส่งผลให้ชิ้นงานมีรูพรุนและคุณสมบัติทางกลไม่ดี การหลอมเหลวซ้ำที่อุณหภูมิสูงจึงมีความสำคัญหากจำเป็นต้องนำไปใช้งาน

กระบวนการพิมพ์ SLM ทั้งหมดเริ่มต้นด้วยการแบ่งข้อมูล CAD 3 มิติออกเป็นชั้นๆ และแปลงข้อมูล 3 มิติให้เป็นข้อมูล 2 มิติหลายๆ ส่วน รูปแบบของข้อมูล CAD 3 มิติโดยทั่วไปคือไฟล์ STL ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคนิคการพิมพ์ 3 มิติแบบหลายชั้นอื่นๆ เราสามารถนำข้อมูล CAD เข้าสู่ซอฟต์แวร์การแบ่งชั้นและตั้งค่าพารามิเตอร์ต่างๆ รวมถึงตั้งค่าพารามิเตอร์ควบคุมการพิมพ์ได้ ในกระบวนการพิมพ์ SLM ขั้นแรกจะพิมพ์ชั้นบางๆ ลงบนพื้นผิวอย่างสม่ำเสมอ จากนั้นจึงทำการพิมพ์รูปทรง 3 มิติโดยการเคลื่อนที่ของแกน Z

กระบวนการพิมพ์ทั้งหมดดำเนินการในภาชนะปิดที่บรรจุด้วยก๊าซเฉื่อย เช่น อาร์กอนหรือไนโตรเจน เพื่อลดปริมาณออกซิเจนให้เหลือ 0.05% หลักการทำงานของ SLM คือการควบคุมกระแสไฟฟ้าเพื่อฉายแสงเลเซอร์ไปยังผงโลหะที่วางเรียงกันเป็นแผ่น ทำให้โลหะร้อนจนหลอมเหลวทั้งหมด เมื่อการฉายแสงในแต่ละชั้นเสร็จสิ้น แผ่นโลหะจะเลื่อนลง และกลไกการวางแผ่นจะทำงานอีกครั้ง จากนั้นจึงฉายแสงเลเซอร์ หลังจากฉายแสงในชั้นถัดไปเสร็จสิ้น ผงโลหะชั้นใหม่จะหลอมเหลวและเชื่อมติดกับชั้นก่อนหน้า กระบวนการนี้จะทำซ้ำไปเรื่อยๆ จนกระทั่งได้รูปทรง 3 มิติที่สมบูรณ์ พื้นที่ทำงานจะเต็มไปด้วยก๊าซเฉื่อยเพื่อป้องกันไม่ให้ผงโลหะเกิดการออกซิเดชัน บางรุ่นมีระบบหมุนเวียนอากาศเพื่อกำจัดประกายไฟที่เกิดจากเลเซอร์

บริการการพิมพ์ SLM ของ JS Additive Manufacturing ถูกนำไปใช้ในหลากหลายสาขา เช่น การผลิตแม่พิมพ์ ชิ้นส่วนอุตสาหกรรมที่มีความแม่นยำสูง การบินและอวกาศ การผลิตรถยนต์ การใช้งานทางการแพทย์ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ และการผลิตแบบไร้แม่พิมพ์หรือการปรับแต่งเฉพาะบุคคลในปริมาณน้อยอื่นๆ เทคโนโลยีการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว SLM มีลักษณะเด่นคือโครงสร้างที่สม่ำเสมอและไม่มีรู ทำให้สามารถสร้างโครงสร้างที่ซับซ้อนมากและการออกแบบระบบฮอตรันเนอร์ได้


  • ก่อนหน้า:
  • ต่อไป: