Könnun á notkun trefjalasera í þrívíddarprentun á málmum

Hinn AukefnisframleiðslaMikil eftirspurn er eftir framleiðsluferli málmefna (3D prentun) á þeim á sviðum flugs, geimferða, siglinga, ökutækja, mygluframleiðslu, lækningabúnaðar o.s.frv. Eins og er eru hitagjafar sem notaðir eru í viðbótarframleiðsluferli málma þrjár orkugjafar, þ.e. leysigeisli, rafeindageisli og örgeislaplasma, sem og sintrunarhitagjafar. Meðal þeirra er leysigeislinn mest notaði orkugjafinn á sviði viðbótarframleiðslu málma. Í samanburði við rafeindageisla og örgeislaplasmahitagjafa hefur leysigeislinn kost á fínni punktagreiningu, lágum kostnaði og hægt er að beina honum að tiltekinni efnisstöðu. Hann getur náð tafarlausri bræðslu málmefna og uppfyllt kröfur um skörun bræðslurása og mótun hluta.

Grunnreglur um þrívíddar prentun með laser

Leysir sem notaðir eru í þrívíddar prentun eru meðal annars trefjalasar, hálfleiðaralasar, Nd:YAG-lasar og CO2-lasar. Mismunandi efni gleypa leysi af mismunandi bylgjulengdum á mismunandi hátt. Venjulega eru CO2-lasar notaðir til að prenta fjölliður en trefjalasar eru notaðir til að prenta málmduft.

Samkvæmt mismunandi vinnsluaðferðum má skipta framleiðslu með aukefni í sértæka leysigeisla, sértæka leysibræðslu, beina málmleysigeisla, leysiduftútfellingu, beina málmútfellingu o.s.frv. Meðal þeirra er sértæk leysigeislabræðsla (SLM) ein af mest notuðu málmleysigeisla 3D prentunartækni.

Grunnbygging prenttækisins með sértækri leysigeislabræðslu (SLM) er sýnd á myndinni. Áður en prentun hefst þarf að leggja þrívíddarlíkanið í lag og síðan ákvarða skönnunarferilinn. Fyrsta skrefið er að skafa vinnuborðið jafnt með sköfu og dreifa lagi af dufti á það; annað skrefið er að skanna ákveðna braut á þessu duftlagi með leysigeisla til að bræða það og prenta lag; þriðja skrefið er að færa vinnuborðið niður um eitt lag og endurtaka síðan ofangreinda aðgerð til að stafla prentlögunum frá botni upp og þannig mynda þrívíddarhlutann sem á að prenta. Til að koma í veg fyrir oxun verður að tæma vinnuhólfið og fylla það með óvirku gasi meðan á öllu ferlinu stendur.

Eftirspurn eftir leysigeislum í þrívíddarprentun með leysigeisla
Eftirspurn eftir leysigeislum í þrívíddarprentun með leysigeisla endurspeglast aðallega í tveimur þáttum: annars vegar afl og stöðugleiki afls og hins vegar geislagæði og punktstærð.

01 Afl og stöðugleiki afls

Þrívíddar prentunarferlið byggir aðallega á hitauppstreymi leysigeislans. Leysistyrkurinn verður að fara yfir ákveðið orkuþröskuld til að bræða efnið. Þess vegna er meiri athygli lögð á meðalútgangsafl leysigeislans og er ekki næmt fyrir púlsstillingu leysigeislans. Þess vegna eru samfelldir trefjalasarar venjulega notaðir og aflið er gróflega dreift á milli 100W og 1000W.
Því stærri sem líkanið er og því fleiri lög, því lengri er prenttíminn. Lengdin er almennt frá nokkrum klukkustundum upp í tugi klukkustunda. Þess vegna eru gerðar miklar kröfur um langtíma stöðugleika leysisins. Ef hitastigið er of hátt getur málmduftið ofbrennt og jafnvel valdið því að aðrir mótaðir hlutar bráðni aftur; ef hitastigið er of lágt bráðnar málmduftið ekki alveg, límkrafturinn er ófullnægjandi og lögun mótaða íhlutsins gæti ekki viðhaldist. Þess vegna er orkustöðugleiki leysisins mikilvægur fyrir prentgæðin.

02 Geislagæði og blettstærð

Geislagæði og stærð punktsins eru einn af lykilþáttunum sem endurspegla nákvæmni prentunar. 3D prentun er mynduð með leysigeislaskönnun. Því minni sem leysigeislaskönnunin er, því meiri er nákvæmnin í skönnuninni, því hærri er upplausn prentaða líkansins og því viðkvæmara er yfirborð prentaða hlutarins.
Geislagæði er venjulega lýst með BPP eða M2. Því nær sem M2 er 1, því betri er geislagæðin, því meiri einbeiting er leysigeislaorkan og því minni eru hitaáhrifin á nærliggjandi svæði; á sama tíma, því betri er geislagæðin, því minni er samsvarandi frávikshornið og því minni verður fókuspunkturinn.

03 GW Laser Tech og FASTFORM rannsaka sviði þrívíddarprentunar
GW Laser Tech, sem leiðandi fyrirtæki í heiminum í framleiðslu á ljósleiðaralaserum með mikilli birtu, hefur einnig kannað þetta notkunarsvið virkan með aukinni þróun. 3D prentunartækniog kynnti 500W einhliða 10μm/14μm samfelldan trefjaleysir fyrir þrívíddarprentunarforrit, sem miðaði á lækningatæki, bílavarahluti, flug- og geimferðir og önnur svið.

Meðal þeirra ákvarða mismunandi kjarnaþvermál, 10μm og 14μm, stærð blettsins, sem hefur aðallega áhrif á aflþéttleika leysisins, þ.e. magn ljósorku á flatarmálseiningu. Við sömu aflsskilyrði, því minni sem blettstærðin er, því meiri er aflþéttleikinn. Blettir með mikilli aflþéttleika henta vel til að prenta málmduft með háum bræðslumarkum eða mikilli endurspeglun.

Kostir vörunnar:

➢ Mjög þunn og létt hönnun, 19 tommu 1,5U hönnun, þyngd

➢ Vörubyggingin notar lokaða hönnun, sem miðar að 3D prentunarumhverfi, sem bætir verulega heildaráreiðanleika leysisins, IP65 verndarstig og getur starfað samfellt í erfiðu umhverfi eins og háum hita, miklum raka og miklu ryki.

➢ Hámarksafl er 500W, sem er nóg til að móta algeng málmefni eins og austenítískt ryðfrítt stál, martensítískt ryðfrítt stál, títanblöndu, nikkel-byggð háhitablöndu, álblöndu, magnesíumblöndu o.s.frv.

➢ Góð orkustöðugleiki, sveiflur á klukkustund

➢ Góð geislagæði, M2

FASTFORM (FastForm) er fyrirtæki sem sérhæfir sig í rannsóknum og þróun á þrívíddarprentunartækni og búnaði og getur boðið upp á fyrsta flokks hraðvirka frumgerðarþjónustu og stuðningslausnir. Við höfum komið á fót ítarlegu samstarfi við Guanghui Laser og munum framkvæma þrívíddarprentunartilraunir og rannsóknir á lykilhlutum á sviði flug- og geimferða, bílalíkana, líftækni o.s.frv. í framtíðinni. Við höfum sett á markað FF-M140 staka leysigeisla, FF-M150 kennslulíkön, FF-M180D tvíþætta leysigeisla fyrir tannlækningar, FF-M300H 1000W öfluga leysigeisla iðnaðarlíkön, FF-M500 tvíþætta leysigeisla og FF-M800 fjögurra leysigeisla, og öll hafa þau verið fjöldaframleidd og styðja sérsniðnar staðsetningarlausnir. Við þróuðum sjálfstætt FastLayer, hugbúnað fyrir fjölleysigeislaskurð og leiðarframleiðslu. Búnaðurinn er fullkomlega sjálfvirkur og eftirlitslaus.

Þessi vara hefur eftirfarandi mikilvæga kosti:

➢ Tvíátta og breytileg hraði duftdreifingartækni, mikil duftnýting.

➢ Sjálfstætt þróaður hugbúnaður til að ljúka sjálfvirkri sneiðingu og leiðaráætlun með einum smelli.

➢ Kemur með eigin myndavél sem getur stjórnað tækinu fullkomlega sjálfvirkt og notað það eftirlitslaust frá fjarlægð.

➢ Búnaðurinn notar samþætta suðubyggingu sem er mjög stöðug og auðveld í uppsetningu.

Núverandi staða og þróunarhorfur í 3D prentiðnaðinum
Sem stendur er þrívíddarprentun komin inn í tímabil hraðrar frumgerðar. Samkvæmt tölfræði frá kínversku rannsóknarstofnuninni fyrir viðskiptaiðnaðinn var vélaiðnaðurinn með stærsta hlutfall notkunarsviða niðurstreymis árið 2021 og náði 17,5%, þar á eftir komu neytenda rafeindatæki (16,6%) og bílar (16,1%). Með hraðri þróun neytenda rafeindatækni og bílaiðnaðarins munu notkunarsvið þrívíddarprentunar á þessum tveimur sviðum stækka enn frekar í framtíðinni.

Samkvæmt spá China Investment Network hvað varðar umfang iðnaðarins mun meðalárlegur samsettur vöxtur þrívíddarprentunar frá 2021 til 2025 vera um 26,59% og ná 70,1 milljarði júana árið 2025.

Þrívíddarprentun nær yfir þrjá þætti: búnað, efni og þjónustu, þar sem prentbúnaður er stærsti hlutinn. Samkvæmt gögnum sem CCID gaf út var umfang kínverska iðnaðarins fyrir þrívíddarprentun árið 2020 9,254 milljarðar júana, sem er stærsti hlutinn.

Eins og er er verð á 3D prentbúnaði enn tiltölulega hátt. Annars vegar er það vegna erlendra einkaleyfa og einokunar. Hins vegar er það vegna þess að 3D iðnaðurinn í mínu landi byrjaði seint, eftirspurnin er lítil og sjálfstæðið er lítið. Með uppfærslu og þróun háþróaðrar framleiðsluiðnaðar í mínu landi, þróun tækni og lækkun kostnaðar mun 3D prentiðnaðurinn í mínu landi sýna þróun í átt að aukinni staðbundinni notkun í framtíðinni. Náið samstarf milli búnaðarframleiðenda er mikilvægt til að stuðla að stórfelldri þróun 3D prenttækni.

Guanghui Laser einbeitir sér ekki aðeins að rannsóknum og nýsköpun í leysigeislatækni heldur heldur einnig áfram að kanna sviði leysigeislavinnslutækni og er staðráðið í að aðstoða viðskiptavini við að leysa vandamál í notkun. Sem leiðandi framleiðandi á 3D prentbúnaði innanlands þekkir FASTFORM alla þætti 3D prentunar og býr yfir reynslumiklu ráðgjafateymi til að veita viðskiptavinum sínum faglegar hágæða vörur á sviði 3D prentunar. Í framtíðinni mun Guanghui Laser vinna með FASTFORM að því að efla notkun og þróun 3D prentunartækni í Kína og hjálpa til við að uppfæra iðnaðinn. Heimild: Guanghui Laser Höfundur: Umsóknarverkfræðingur Gu Jiaxing