Eksplorasi aplikasi laser serat ing percetakan 3D logam

Ing Manu AditifProses fabrikasi (pencetakan 3D) bahan logam akeh dibutuhake ing bidang penerbangan, aerospace, navigasi, kendaraan, manufaktur cetakan, peralatan medis, lan liya-liyane. Saiki, sumber panas sing digunakake ing proses manufaktur aditif logam kalebu telung sinar energi dhuwur, yaiku sinar laser, sinar elektron, lan plasma sinar mikro, uga input panas sintering. Antarane, sinar laser minangka sumber panas sinar energi dhuwur sing paling akeh digunakake ing bidang manufaktur aditif logam. Dibandhingake karo sumber panas sinar elektron lan plasma sinar mikro, sinar laser nduweni kaluwihan titik sing alus, biaya murah, lan bisa diarahake menyang posisi bahan sing ditemtokake. Bisa entuk leleh cepet bahan logam lan nyukupi syarat tumpang tindih saluran leleh lan mbentuk bagean.

Prinsip dhasar pencetakan laser 3D

Laser sing digunakake ing pencetakan laser 3D kalebu laser serat, laser semikonduktor, laser Nd:YAG, lan laser CO2. Bahan sing beda-beda nyerep laser kanthi dawa gelombang sing beda-beda kanthi beda. Biasane, laser CO2 digunakake kanggo nyetak polimer, dene laser serat digunakake kanggo nyetak bubuk logam.

Miturut macem-macem cara pangolahan, manufaktur aditif laser bisa dipérang dadi sintering laser selektif, peleburan laser selektif, sintering laser logam langsung, deposisi bubuk laser, deposisi logam langsung, lan liya-liyane. Antarane, peleburan laser selektif (SLM) minangka salah sawijining teknologi pencetakan 3D laser logam sing paling akeh digunakake.

Struktur dhasar piranti cetak Selective Laser Melting (SLM) dituduhake ing gambar. Sadurunge nyetak, model 3D kudu dilapisi banjur lintasan pemindaian kudu ditemtokake. Langkah pertama yaiku ngerok meja kerja kanthi rata nganggo scraper lan nyebarake lapisan bubuk ing ndhuwure; langkah kapindho yaiku mindhai lintasan tartamtu ing lapisan bubuk iki nganggo laser kanggo nglelehke lan nyetak lapisan; langkah katelu yaiku mindhah meja kerja mudhun siji lapisan, banjur baleni operasi ing ndhuwur kanggo numpuk lapisan cetak saka ngisor menyang ndhuwur, saengga mbentuk bagean 3D sing bakal dicithak. Kanggo nyegah oksidasi, ruang kerja kudu dikosongake lan diisi gas inert sajrone kabeh proses.

Kebutuhan laser ing percetakan 3D laser
Panjaluk laser ing percetakan 3D laser utamane katon ing rong aspek: ing sisih siji, daya lan stabilitas daya, lan ing sisih liyane, kualitas sinar lan ukuran titik.

01 Daya lan stabilitas daya

Proses pencetakan 3D utamane gumantung marang efek termal laser. Intensitas laser kudu ngluwihi ambang energi tartamtu kanggo nglelehke materi kasebut. Mulane, luwih nggatekake daya output rata-rata laser lan ora sensitif marang mode pulsa laser. Mulane, laser serat terus-terusan biasane digunakake, lan daya kasebut disebarake kanthi kasar antarane 100W lan 1000W.
Saya gedhe model lan saya akeh lapisan, saya suwe wektu nyetak. Durasine umume saka sawetara jam nganti puluhan jam. Mulane, syarat sing dhuwur diwenehake kanggo operasi laser sing stabil ing jangka panjang. Yen suhu kakehan dhuwur, bubuk logam bisa uga kobong lan malah nyebabake bagean liyane sing dibentuk leleh maneh; yen suhu kakehan kurang, bubuk logam ora leleh kanthi lengkap, gaya ikatan ora cukup, lan bentuk komponen sing dibentuk bisa uga ora dijaga. Mulane, stabilitas daya laser penting banget kanggo kualitas nyetak.

02 Kualitas sinar lan ukuran titik

Kualitas sinar lan ukuran titik minangka salah sawijining parameter kunci sing nggambarake akurasi pencetakan. Pencetakan 3D dibentuk kanthi pemindaian sinar laser. Semakin cilik titik laser, semakin dhuwur akurasi pemindaian, semakin dhuwur resolusi model sing dicithak, lan semakin alus permukaan bagean sing dicithak.
Kualitas sinar biasane ditondoi dening BPP utawa M2. Sing luwih cedhak karo M2 karo 1, kualitas sinar luwih apik, energi laser luwih terkonsentrasi, lan efek panas ing wilayah sekitar luwih cilik; ing wektu sing padha, kualitas sinar luwih apik, sudut divergensi sing cocog luwih cilik, lan titik fokus bakal luwih cilik.

03 GW Laser Tech lan FASTFORM njelajah ing babagan percetakan 3D
GW Laser Tech, minangka pimpinan donya ing laser serat padhange dhuwur, uga wis aktif njelajahi bidang aplikasi iki kanthi munculé Teknologi Percetakan 3d, lan ngluncurake laser serat terus menerus mode tunggal 10μm/14μm 500W kanggo aplikasi pencetakan 3D, sing nargetake piranti medis, onderdil otomotif, aerospace, lan bidang liyane.

Antarane, diameter inti sing beda-beda yaiku 10μm lan 14μm nemtokake ukuran titik, sing utamane mengaruhi kapadhetan daya laser, yaiku jumlah energi cahya saben unit area. Ing kahanan daya sing padha, ukuran titik sing luwih cilik, kapadhetan daya laser sing luwih gedhe. Titik kapadhetan daya dhuwur cocok kanggo nyetak bubuk logam kanthi titik leleh sing dhuwur utawa pantulan sing dhuwur.

Kauntungan produk:

➢ Desain ultra-tipis lan entheng, desain dhuwur 19 inci 1.5U, bobot

➢ Struktur produk iki nganggo desain tertutup, sing ditujokake kanggo lingkungan pencetakan 3D, sing ningkatake keandalan laser sakabèhé, tingkat perlindungan IP65, lan bisa beroperasi terus-terusan ing lingkungan sing atos kayata suhu dhuwur, kelembapan dhuwur, lan bledug dhuwur.

➢ Daya maksimal yaiku 500W, sing cukup kanggo mbentuk bahan logam umum kayata baja tahan karat austenitik, baja tahan karat martensitik, paduan titanium, paduan suhu dhuwur berbasis nikel, paduan aluminium, paduan magnesium, lan liya-liyane.

➢ Stabilitas daya sing apik, fluktuasi saben jam

➢ Kualitas sinar apik, M2

FASTFORM (FastForm) iku perusahaan sing spesialis ing riset lan pangembangan teknologi lan peralatan cetak 3D, lan bisa nyedhiyakake layanan prototipe cepet lan solusi pendukung sing paling apik. Kita wis nggawe kerjasama sing jero karo Guanghui Laser, lan bakal nindakake eksperimen lan riset cetak 3D babagan bagean-bagean penting ing bidang aerospace, model mobil, biomedis, lan liya-liyane ing mangsa ngarep. Kita wis ngluncurake produk laser tunggal FF-M140, model khusus pengajaran FF-M150, model khusus gigi laser ganda FF-M180D, model industri laser daya tinggi FF-M300H 1000W, model laser ganda FF-M500, lan produk papat laser FF-M800, lan kabeh wis diprodhuksi massal lan ndhukung solusi lokalisasi khusus. Kita kanthi mandiri ngembangake FastLayer, piranti lunak pemotongan lan pembangkit jalur multi-laser. Peralatan kasebut otomatis lan ora dijaga.

Produk iki nduweni kaluwihan sing signifikan ing ngisor iki:

➢ Teknologi panyebaran bubuk bidirectional lan kecepatan variabel, tingkat pemanfaatan bubuk sing dhuwur.

➢ Piranti lunak sing dikembangake kanthi mandiri kanggo ngrampungake pemotongan otomatis lan perencanaan jalur kanthi sak klik.

➢ Dilengkapi kamera dhewe, sing bisa nglakokake kontrol otomatis lan operasi tanpa pengawasan saka jarak jauh.

➢ Piranti iki nganggo struktur las terintegrasi, sing stabil banget lan gampang dipasang.

Status lan prospek pangembangan industri percetakan 3D saiki
Saiki, percetakan 3D wis mlebu ing jaman prototipe cepet. Miturut statistik saka Institut Riset Industri Bisnis China, industri mesin nyumbang proporsi paling gedhe saka lapangan aplikasi hilir ing taun 2021, tekan 17,5%, diikuti elektronik konsumen (16,6%) lan mobil (16,1%). Kanthi perkembangan elektronik konsumen lan industri otomotif sing cepet, area aplikasi percetakan 3D ing rong bidang iki bakal luwih dikembangake ing mangsa ngarep.

Saka segi skala industri, miturut ramalan Jaringan Investasi China: tingkat pertumbuhan senyawa rata-rata tahunan saka percetakan 3D saka 2021 nganti 2025 bakal udakara 26,59%, lan bakal tekan 70,1 milyar yuan ing 2025.

Percetakan 3D nyakup telung aspek: peralatan, bahan, lan layanan, ing antarane peralatan percetakan nyumbang paling gedhe. Miturut data sing dirilis dening CCID, skala industri peralatan percetakan 3D China ing taun 2020 yaiku 9,254 milyar yuan, nyumbang proporsi paling gedhe.

Saiki, rega piranti cetak 3D isih relatif dhuwur. Ing sisih siji, iki amarga paten lan monopoli manca negara. Ing sisih liya, iki amarga industri 3D negaraku diwiwiti kasep, panjaluke sithik, lan tingkat otonomi kurang. Kanthi peningkatan lan pangembangan industri manufaktur kelas atas negaraku, pangembangan teknologi lan pangirangan biaya, industri cetak 3D negaraku bakal nuduhake tren lokalisasi sing saya tambah ing mangsa ngarep. Kerjasama sing raket antarane produsen peralatan penting banget kanggo ningkatake pangembangan teknologi cetak 3D skala gedhe.

Guanghui Laser ora mung fokus ing riset lan inovasi teknologi produk laser, nanging uga terus njelajah ing bidang teknologi pangolahan laser, lan setya mbantu para pelanggan ngrampungake masalah aplikasi. Minangka produsen peralatan cetak 3D domestik sing unggul, FASTFORM kenal karo kabeh aspek cetak 3D lan duwe tim konsultasi sing berpengalaman kanggo nyedhiyakake produk profesional kelas atas kanggo para pelanggan ing bidang cetak 3D. Ing mangsa ngarep, Guanghui Laser bakal kerja sama karo FASTFORM kanggo ningkatake aplikasi lan pangembangan teknologi cetak 3D laser ing China lan mbantu nganyarke industri kasebut. Sumber: Guanghui Laser Penulis: Insinyur Aplikasi Gu Jiaxing