Prinċipju tal-metall tal-istampar bil-lejżer 3D
Ħalli messaġġ
It-teknoloġija tal-istampar tal-metall bil-lejżer 3D, fergħa ewlenija tal-manifattura addittiva, tiddependi fuq raġġi tal-lejżer ta 'enerġija għolja kkontrollati b'mod preċiż biex jiddewweb u jissolidifika materjali tal-metall saff b'saff, u fl-aħħar mill-aħħar toħloq parti solida tridimensjonali. Din it-teknoloġija tkisser mal-loġika "subtractive" tal-manifattura tradizzjonali, minflok tippermetti l-fabbrikazzjoni diretta ta 'strutturi kumplessi permezz ta' approċċ "addittiv". Jinkorpora integrazzjoni sofistikata tax-xjenza tal-materjali u t-teknoloġija ottika.
Il-proċess kollu jibda bit-tqattigħ tal-mudell diġitali. Kompjuter ikisser id-disinn 3D f'serje ta' dejta trasversali 2D-, li tiggwida kull saff tal-printer 3D. Fil-bidu ta 'l-istampar, mekkaniżmu li jxerred it-trab fil-magna jiddepożita saff uniformi ta' trab tal-metall fuq il-mejda tax-xogħol. Il-ħxuna tat-trab tipikament tvarja minn għexieren sa mijiet ta 'mikroni, aġġustati abbażi tal-preċiżjoni tal-parti meħtieġa. Sussegwentement, raġġ tal-lejżer ta' enerġija għolja-skannja b'mod selettiv il-wiċċ tat-trab ibbażat fuq id-data-transversali tas-saff attwali. Kull fejn jolqot il-lejżer, it-trab tal-metall jassorbi l-enerġija u jisħon malajr 'il fuq mill-punt tat-tidwib tiegħu, u jifforma pool imdewweb ċkejkna.
L-interazzjoni bejn il-lejżer u t-trab tal-metall hija kruċjali għal dan il-proċess. Id-densità tal-enerġija tal-lejżer għandha tkun ikkontrollata b'mod preċiż biex tiżgura tidwib sħiħ tat-trab biex tiggarantixxi bini ta'-kwalità għolja, filwaqt li tiġi evitata wkoll enerġija eċċessiva li tista' tikkawża evaporazzjoni jew tixrid tal-materjal. Wara li r-raġġ tal-lejżer itemm l-iskannjar tiegħu tul il-mogħdija-settjata minn qabel, il-ġabra mdewba tkessaħ u tissolidifika f'perjodu ta' żmien qasir ħafna, u tifforma saff tal-metall solidu li jikkonforma mal-forma ta' sezzjoni trasversali ta' dak is-saff. Il-mejda tax-xogħol imbagħad tinżel minn ħxuna ta 'saff, u l-apparat li jpoġġi trab-depożita saff ġdid ta' trab. Ir-raġġ tal-lejżer imbagħad jiskenja l--erja tas-sezzjoni trasversali li jmiss, fejn is-saff tal-metall iffurmat ġdid jeħel sew mas-saff ta 'qabel. Dan iċ-ċiklu jirrepeti sakemm jitlesta l-proċess kollu tal-istampar 3D.
Il-kwalità tal-bond bejn is-saffi taffettwa direttament il-prestazzjoni ġenerali tal-parti. Matul il-proċess tal-iskannjar bil-lejżer, il-metall imdewweb li għadu kif ġie fjusis mhux biss mat-trab tas-saff kurrenti iżda wkoll jifforma rabta metallurġika mal-metall solidifikat taħt. Dan jeħtieġ li l-enerġija tal-lejżer issaħħan b'mod moderat il-wiċċ tas-saff tal-metall sottostanti, li jippermetti diffużjoni fil-livell atomiku-bejnha u l-pool imdewweb il-ġdid. Dan ir-rabta metallurġika bejn is-saffi, distinta minn akkumulazzjoni fiżika sempliċi, hija l-pedament għall-proprjetajiet mekkaniċi tal-parti u kontributur ewlieni għas-saħħa għolja tal-partijiet tal-metall stampati bil-lejżer 3D-.
Biex jiġi żgurat proċess ta 'stampar 3D tal-metall stabbli, is-sistema kollha għandha topera f'ambjent ikkontrollat b'mod strett. Il-biċċa l-kbira tal-materjali tal-metall jirreaġixxu faċilment mal-ossiġnu u n-nitroġenu fl-arja f'temperaturi għoljin, u jiffurmaw impuritajiet ossidizzati jew komposti fraġli li jaffettwaw il-kwalità tal-parti. Għalhekk, il-kmamar tal-istampar 3D huma tipikament mimlija b'gass inert (bħal argon) biex iżommu l-livelli ta 'ossiġnu estremament baxxi. Xi tagħmir tal-istampar ta '-preċiżjoni għolja saħansitra juża ambjent ta' vakwu biex jelimina kompletament l-interferenza tal-gass.
Parametri tal-lejżer bħad-dijametru tal-post, il-veloċità tal-iskannjar, u d-densità tal-qawwa għandhom ikunu mfassla għall-karatteristiċi tal-materjal tal-metall. Pereżempju, ligi b'punti ta 'tidwib ogħla jeħtieġu qawwa tal-lejżer ogħla, filwaqt li materjali b'konduttività termali tajba jeħtieġu passaġġ ta' skanjar aġġustat biex jipprevjenu telf ta 'sħana eċċessiva. L-ottimizzazzjoni ta 'dawn il-parametri tista' tnaqqas id-difetti bħal pori u xquq waqt l-istampar 3D, ittejjeb id-densità tal-parti u l-uniformità strutturali.
Wara l-istampar 3D, trab mhux imdewweb spiss jaderixxi mal-wiċċ tal-parti, u jeħtieġ tindif. Partijiet li jeħtieġu preċiżjoni għolja jistgħu jeħtieġu trattament tas-sħana jew magni sussegwenti biex jeliminaw l-istress interni u jtejbu l-ħruxija tal-wiċċ. Madankollu, meta mqabbel mal-manifattura tradizzjonali, l-istampar bil-lejżer 3D jelimina l-produzzjoni tal-moffa u l-passi multipli tal-magni, u jagħmlu t-tranżizzjoni minn mudell diġitali għal parti fiżika aktar diretta. Dan il-prinċipju tal-manifattura tal-addittivi bbażat fuq il-lejżer - jippermetti disinji b'kavitajiet kumplessi u strutturi vojta, li huma diffiċli biex jinkisbu b'metodi tradizzjonali. Il-kontrollabbiltà preċiża tar-raġġ tal-lejżer tiżgura l-eżattezza ta 'kull saff, filwaqt li l-metodu ta' akkumulazzjoni tas-saff-b'-saff jipprovdi flessibilità estrema fil-proċess tal-manifattura. Bl-iżvilupp tat-teknoloġija, l-istabbiltà tal-qawwa tas-sors tal-lejżer, l-uniformità tal-materjal tat-trab, u l-algoritmi ta 'ottimizzazzjoni għall-mogħdija tal-iskannjar komplew jitjiebu, u jkomplu jippromwovu l-applikazzjoni prattika tat-teknoloġija tal-metall tal-istampar bil-lejżer 3D fil-qasam industrijali.
