Aplikasyon teknoloji travès fòme nan manifakti aditif metal lazè

Teknoloji fabrikasyon aditif lazè (AM), ak avantaj li yo nan presizyon fabrikasyon segondè, fleksibilite fò, ak wo degre de automatisation, se lajman ki itilize nan fabrikasyon an nan eleman kle nan domèn tankou otomobil, medikal, ayewospasyal, elatriye (tankou fize). bouch gaz, parantèz antèn satelit, enplantasyon imen, elatriye). Teknoloji sa a ka anpil amelyore pèfòmans nan konbinezon nan pati enprime atravè manifakti entegre nan estrikti materyèl ak pèfòmans. Kounye a, teknoloji aditif lazè manifakti jeneralman adopte yon gwo bout bwa Gaussian konsantre ak yon sant segondè ak distribisyon enèji kwen ki ba. Sepandan, li souvan jenere gradyan tèmik segondè nan fonn nan, ki mennen nan fòmasyon an ki vin apre nan porositë ak grenn koryas. Teknoloji fòm travès se yon nouvo metòd pou rezoud pwoblèm sa a, ki amelyore efikasite enprime ak bon jan kalite pa ajiste distribisyon enèji gwo bout bwa lazè.

Konpare ak soustraksyon tradisyonèl ak fabrikasyon ekivalan, teknoloji fabrikasyon aditif metal gen avantaj tankou tan sik fabrikasyon kout, presizyon pwosesis segondè, to itilizasyon materyèl segondè, ak bon pèfòmans jeneral nan pati yo. Se poutèt sa, teknoloji fabrikasyon aditif metal yo lajman ki itilize nan endistri tankou ayewospasyal, zam ak ekipman, fòs nikleyè, biopharmaceutique, ak otomobil. Ki baze sou prensip la nan anpile disrè, metal aditif manifakti itilize yon sous enèji (tankou lazè, arc, oswa gwo bout bwa elèktron) fonn poud lan oswa fil, ak Lè sa a, anpile yo kouch pa kouch pou fabrike eleman sib la. Teknoloji sa a gen avantaj enpòtan nan pwodwi ti pakèt, estrikti konplèks, oswa pati pèsonalize. Materyèl ki pa ka oswa ki difisil pou trete lè l sèvi avèk teknik tradisyonèl yo tou apwopriye pou preparasyon lè l sèvi avèk metòd fabrikasyon aditif. Akòz avantaj ki anwo yo, teknoloji fabrikasyon aditif te atire atansyon toupatou nan entelektyèl tou de domestik ak entènasyonalman. Nan deseni ki sot pase yo, teknoloji fabrikasyon aditif te fè pwogrè rapid. Akòz automatisation ak fleksibilite nan ekipman fabrikasyon aditif lazè, osi byen ke avantaj konplè ki genyen nan gwo dansite enèji lazè ak presizyon pwosesis segondè, teknoloji aditif lazè te devlope pi rapid nan mitan twa teknoloji aditif manifakti metal mansyone pi wo a.

Lazè metal aditif manifakti teknoloji ka plis divize an LPBF ak DED. Figi 1 montre yon dyagram schematic tipik nan pwosesis LPBF ak DED. Pwosesis LPBF la, ke yo rele tou Selective Laser Melting (SLM), ka fabrike konpozan metal konplèks lè yo analize reyon lazè ki gen gwo enèji sou yon chemen fiks sou sifas yon kabann poud. Lè sa a, poud lan fonn epi solidifye kouch pa kouch. Pwosesis DED la sitou gen ladan de pwosesis enprime: depozisyon k ap fonn lazè ak fabrikasyon aditif lazè. Tou de nan teknoloji sa yo ka dirèkteman fabrike ak repare pati metal pa senkronize manje poud metal oswa fil. Konpare ak LPBF, DED gen pi wo pwodiktivite ak pi gwo zòn fabrikasyon. Anplis de sa, metòd sa a kapab tou fasilman prepare materyèl konpoze ak materyèl fonksyonèl klase. Sepandan, bon jan kalite a sifas nan pati enprime pa DED se toujou pòv, ak pwosesis ki vin apre yo bezwen amelyore presizyon nan dimansyon nan eleman sib la.

Nan pwosesis fabrikasyon aditif lazè aktyèl la, gwo bout bwa Gaussian konsantre se nòmalman sous enèji. Sepandan, akòz distribisyon enèji inik li yo (sant segondè, kwen ki ba), li gen anpil chans lakòz gwo gradyan tèmik ak enstabilite nan pisin lan fonn. Rezilta nan bon jan kalite pòv fòme nan pati enprime. Anplis de sa, si tanperati sant la nan pisin fonn lan twò wo, li pral lakòz eleman metal ki ba pwen k ap fonn yo vaporize, plis vin pi grav enstabilite nan pwosesis LBPF la. Se poutèt sa, ak yon ogmantasyon nan porosite, pwopriyete yo mekanik ak lavi fatig nan pati enprime yo siyifikativman redwi. Distribisyon enèji inegal nan travès Gaussian tou mennen nan efikasite itilizasyon enèji lazè ki ba ak fatra enèji twòp. Yo nan lòd yo reyalize pi bon kalite enprime, entelektyèl yo te kòmanse eksplore konpansasyon pou domaj yo nan travès Gaussian pa modifye paramèt pwosesis tankou pouvwa lazè, vitès optik, epesè kouch poud, ak estrateji optik, yo nan lòd yo kontwole posiblite pou opinyon enèji. Akòz fenèt pwosesis trè etwat metòd sa a, limit fizik fiks limite posiblite pou plis optimize. Pou egzanp, ogmante pouvwa lazè ak vitès optik ka reyalize efikasite manifakti segondè, men souvan vini nan pri a nan sakrifye bon jan kalite enprime. Nan dènye ane yo, chanje distribisyon enèji lazè atravè estrateji fòme gwo bout bwa ka siyifikativman amelyore efikasite fabrikasyon ak bon jan kalite enprime, ki ka vin direksyon devlopman nan lavni nan teknoloji aditif manifakti lazè. Teknoloji fòme gwo bout bwa jeneralman refere a ajiste distribisyon an vag nan gwo bout bwa a opinyon yo jwenn distribisyon an entansite vle ak karakteristik pwopagasyon. Aplikasyon an nan teknoloji fòm gwo bout bwa nan teknoloji fabrikasyon aditif metal yo montre nan Figi 2.

Aplikasyon teknoloji travès fòme nan manifakti aditif lazè

Enpèfeksyon yo nan enprime tradisyonèl Gaussian gwo bout bwa

Nan teknoloji manifakti aditif lazè metal, distribisyon enèji nan gwo bout bwa lazè a gen yon enpak siyifikatif sou bon jan kalite a nan pati enprime. Malgre ke Gaussian travès yo te lajman itilize nan ekipman fabrikasyon aditif lazè metal, yo soufri de dezavantaj grav tankou bon jan kalite enprime enstab, itilizasyon enèji ki ba, ak fenèt pwosesis etwat nan pwosesis fabrikasyon aditif la. Pami yo, pwosesis la k ap fonn nan poud lan ak dinamik yo nan pisin lan fonn pandan pwosesis aditif lazè metal yo se pre relasyon ak epesè nan kouch nan poud. Akòz prezans nan zòn pwojeksyon poud ak ewozyon, epesè aktyèl la nan kouch poud la pi wo pase atant teyorik la. Dezyèmman, kolòn vapè a te lakòz projections prensipal jè bak. Vapè metal la fè kolizyon ak miray dèyè a pou fòme pwojeksyon, ki flite sou miray la devan pèpandikilè ak zòn konkav pisin fonn lan (jan yo montre nan Figi 3). Akòz entèraksyon konplèks ki genyen ant reyon lazè a ak projections, projections yo ekspilse ka seryezman afekte kalite enprime nan kouch poud ki vin apre yo. Anplis de sa, fòmasyon nan twou kle nan pisin lan fonn tou seryezman afekte bon jan kalite a nan pati enprime. Porositë entèn yo nan moso enprime yo sitou ki te koze pa twou bloke enstab.

Mekanis fòmasyon defo nan teknoloji fòme gwo bout bwa

Teknoloji fòme gwo bout bwa ka reyalize amelyorasyon pèfòmans nan plizyè dimansyon ansanm, ki diferan de travès Gaussian ki amelyore pèfòmans nan yon dimansyon nan pri pou sakrifye lòt dimansyon. Teknoloji fòme gwo bout bwa ka avèk presizyon ajiste distribisyon tanperati a ak karakteristik koule nan pisin lan fonn. Lè w kontwole distribisyon enèji lazè, yo jwenn yon pisin fonn relativman ki estab ak yon ti gradyan tanperati. Apwopriye distribisyon enèji lazè se benefisye pou siprime porosite ak defo sputtering, ak amelyore kalite enprime lazè sou pati metal yo. Li ka reyalize divès kalite amelyorasyon nan efikasite pwodiksyon ak itilizasyon poud. An menm tan an, gwo bout bwa mete teknoloji bay nou plis estrateji pwosesis, anpil libere libète nan konsepsyon pwosesis, ki se yon pwogrè revolisyonè nan teknoloji fabrikasyon aditif lazè.