Металл 3D басып чыгарууда була лазерин колдонууну изилдөө

The Кошумча каражаттарМеталл материалдарды өндүрүү (3D басып чыгаруу) процесси авиация, аэрокосмос, навигация, транспорт каражаттары, калыптарды өндүрүү, медициналык жабдуулар ж.б. тармактарда чоң суроо-талапка ээ. Учурда металл кошулмаларын өндүрүү процессинде колдонулган жылуулук булактарына үч жогорку энергиялуу нур, атап айтканда, лазер нуру, электрондук нур жана микронурлуу плазма, ошондой эле бышыруу жылуулук кирет. Алардын арасында лазер нуру металл кошулмаларын өндүрүү тармагында эң кеңири колдонулган жогорку энергиялуу нурлуу жылуулук булагы болуп саналат. Электрондук нур жана микронурлуу плазма жылуулук булактары менен салыштырганда, лазер нуру майда так, арзан баада артыкчылыктарга ээ жана көрсөтүлгөн материалдык абалга багытталышы мүмкүн. Ал металл материалдардын заматта эришине жетишип, эритүүчү каналдардын кабатталышынын жана бөлүктөрдүн формаланышынын талаптарына жооп бере алат.

Лазердик 3D басып чыгаруунун негизги принциптери

Лазердик 3D басып чыгарууда колдонулган лазерлерге була лазерлер, жарым өткөргүч лазерлер, Nd:YAG лазерлери жана CO2 лазерлери кирет. Ар кандай материалдар ар кандай толкун узундуктарындагы лазерлерди ар кандай сиңиришет. Адатта, CO2 лазерлери полимерлерди басып чыгаруу үчүн, ал эми була лазерлери металл порошокторун басып чыгаруу үчүн колдонулат.

Ар кандай иштетүү ыкмаларына ылайык, лазердик кошумча өндүрүштү селективдүү лазердик бышыруу, селективдүү лазердик эритүү, түз металл лазердик бышыруу, лазердик порошок чөктүрүү, түз металл чөктүрүү ж.б. деп бөлүүгө болот. Алардын арасында селективдүү лазердик эритүү (SLM) эң кеңири колдонулган металл лазердик 3D басып чыгаруу технологияларынын бири болуп саналат.

Тандалма лазердик эритүү (SLM) басып чыгаруу түзүлүшүнүн негизги түзүлүшү сүрөттө көрсөтүлгөн. Басып чыгаруудан мурун, 3D моделин катмарлап, андан кийин сканерлөө траекториясын аныктоо керек. Биринчи кадам - ​​жумушчу столду кыргыч менен бирдей кырып, ага порошок катмарын чачуу; экинчи кадам - ​​бул порошок катмарына белгилүү бир траекторияны лазер менен сканерлеп, аны эритип, катмар басып чыгаруу; үчүнчү кадам - ​​жумушчу столду бир катмар ылдый жылдырып, андан кийин басып чыгаруу катмарларын төмөндөн жогору карай тизүү үчүн жогорудагы операцияны кайталоо, ошентип басып чыгарыла турган 3D бөлүктү түзүү. Кычкылдануунун алдын алуу үчүн, бүт процесстин жүрүшүндө жумушчу камераны бошотуп, инерттүү газ менен толтуруу керек.

Лазердик 3D басып чыгарууда лазерлерге болгон суроо-талап
Лазердик 3D басып чыгарууда лазерлерге болгон суроо-талап негизинен эки аспектте чагылдырылат: бир жагынан, кубаттуулук жана кубаттуулуктун туруктуулугу, экинчи жагынан, нурдун сапаты жана тактын өлчөмү.

01 Кубаттуулук жана кубаттуулуктун туруктуулугу

3D басып чыгаруу процесси негизинен лазердин жылуулук эффектине таянат. Материалды эритүү үчүн лазердин интенсивдүүлүгү белгилүү бир энергия босогосунан ашышы керек. Ошондуктан, ал лазердин орточо чыгуу кубаттуулугуна көбүрөөк көңүл бурат жана лазердин импульстук режимине сезгич эмес. Ошондуктан, адатта, үзгүлтүксүз була лазерлери колдонулат жана кубаттуулук болжол менен 100 Вт жана 1000 Вт ортосунда бөлүштүрүлөт.
Модел канчалык чоң жана катмарлар канчалык көп болсо, басып чыгаруу убактысы ошончолук узак болот. Узактыгы, адатта, бир нече сааттан ондогон саатка чейин. Ошондуктан, лазердин узак мөөнөттүү туруктуу иштешине жогорку талаптар коюлат. Эгерде температура өтө жогору болсо, металл порошогу күйүп кетиши мүмкүн жана ал тургай башка калыптанган бөлүктөр кайра эрип кетиши мүмкүн; эгерде температура өтө төмөн болсо, металл порошогу толугу менен эрибейт, байланыш күчү жетишсиз болот жана калыптанган компоненттин формасы сакталбай калышы мүмкүн. Ошондуктан, лазердин кубаттуулугунун туруктуулугу басып чыгаруу сапаты үчүн абдан маанилүү.

02 Нурдун сапаты жана тактын өлчөмү

Нурдун сапаты жана тактын өлчөмү басып чыгаруунун тактыгын чагылдырган негизги параметрлердин бири болуп саналат. 3D басып чыгаруу лазердик нурду сканерлөө жолу менен түзүлөт. Лазердик так канчалык кичине болсо, сканерлөөнүн тактыгы ошончолук жогору болот, басылган моделдин чечилиши ошончолук жогору болот жана басылган бөлүктүн бети ошончолук назик болот.
Нурдун сапаты адатта BPP же M2 менен мүнөздөлөт. M2 канчалык 1ге жакын болсо, нурдун сапаты ошончолук жакшы болот, лазер энергиясы ошончолук концентрацияланат жана айланадагы аймакка жылуулук таасири ошончолук аз болот; ошол эле учурда, нурдун сапаты канчалык жакшы болсо, тиешелүү дивергенция бурчу ошончолук кичине болот жана фокусталган чекит ошончолук кичине болот.

03 GW Laser Tech жана FASTFORM компанияларынын 3D басып чыгаруу жаатындагы изилдөөлөрү
GW Laser Tech, жогорку жарыктыктагы була лазерлери боюнча дүйнөлүк лидер катары, бул колдонмо тармагын активдүү изилдеп келет... 3D басып чыгаруу технологиясыжана медициналык шаймандарга, автомобиль тетиктерине, аэрокосмоско жана башка тармактарга багытталган 3D басып чыгаруу колдонмолору үчүн 500 Вт бир режимдүү 10 мкм/14 мкм үзгүлтүксүз була лазерин ишке киргизди.

Алардын арасында 10 мкм жана 14 мкм ар кандай өзөк диаметрлери тактын өлчөмүн аныктайт, бул негизинен лазердин кубаттуулугунун тыгыздыгына, башкача айтканда, бирдик аянтка туура келген жарык энергиясынын көлөмүнө таасир этет. Бирдей кубаттуулук шарттарында тактын өлчөмү канчалык кичине болсо, лазердин кубаттуулугунун тыгыздыгы ошончолук чоң болот. Жогорку кубаттуулуктагы тыгыздыктагы тактар ​​жогорку эрүү чекиттери же жогорку чагылдыруулары бар металл порошокторун басып чыгарууга ылайыктуу.

Продукциянын артыкчылыктары:

➢ Өтө жука жана жеңил дизайн, 19 дюймдук 1.5U бийиктик дизайны, салмагы

➢ Продукциянын түзүлүшү жабык дизайнды кабыл алат, 3D басып чыгаруу чөйрөсүнө багытталган, лазердин жалпы ишенимдүүлүгүн бир топ жогорулатат, IP65 коргоо деңгээлине ээ жана жогорку температура, жогорку нымдуулук жана жогорку чаң сыяктуу катаал чөйрөлөрдө үзгүлтүксүз иштей алат.

➢ Максималдуу кубаттуулук 500 Вт, бул аустениттик дат баспас болот, мартенситтик дат баспас болот, титан эритмеси, никель негизиндеги жогорку температуралуу эритме, алюминий эритмеси, магний эритмеси ж.б. сыяктуу кеңири таралган металл материалдарды жасоого жетиштүү.

➢ Кубаттуулуктун жакшы туруктуулугу, саатына термелүү

➢ Жакшы нур сапаты, M2

FASTFORM (FastForm) - 3D басып чыгаруу технологиясын жана жабдууларын изилдөө жана иштеп чыгууга адистешкен компания жана жогорку ылдамдыктагы прототиптөө кызматтарын жана колдоочу чечимдерди сунуштай алат. Биз Guanghui Laser менен терең кызматташтыкты орноттук жана келечекте аэрокосмос, автомобиль моделдери, биомедицина ж.б. тармактарда 3D басып чыгаруу эксперименттерин жана негизги тетиктер боюнча изилдөөлөрдү жүргүзөбүз. Биз FF-M140 бир лазердик продукцияларын, FF-M150 окутууга багытталган моделдерди, FF-M180D кош лазердик стоматологияга багытталган моделдерди, FF-M300H 1000W жогорку кубаттуулуктагы лазердик өнөр жай моделдерин, FF-M500 кош лазердик моделдерин жана FF-M800 төрт лазердик продукцияларын чыгардык жана алардын баары массалык түрдө өндүрүлгөн жана ыңгайлаштырылган локалдаштыруу чечимдерин колдойт. Биз көп лазердик кесүү жана жол генерациялоо программасы болгон FastLayerди өз алдынча иштеп чыктык. Жабдуу толугу менен автоматтык жана кароосуз иштейт.

Бул продукт төмөнкүдөй маанилүү артыкчылыктарга ээ:

➢ Эки багыттуу жана өзгөрүлмө ылдамдыктагы порошок чачуу технологиясы, порошокту колдонуунун жогорку көрсөткүчү.

➢ Бир чыкылдатуу менен автоматтык түрдө кесүүнү жана жолду пландаштырууну аяктоо үчүн өз алдынча иштелип чыккан программалык камсыздоо.

➢ Толугу менен автоматтык түрдө башкарууну жана алыстан кароосуз иштөөнү камсыз кыла турган өзүнүн камерасы менен келет.

➢ Жабдуулар интеграцияланган ширетүүчү түзүлүштү колдонот, ал абдан туруктуу жана орнотууга оңой.

3D басып чыгаруу тармагынын азыркы абалы жана өнүгүү келечеги
Учурда 3D басып чыгаруу тез прототиптөө дооруна кирди. Кытайдын бизнес өнөр жайын изилдөө институтунун статистикасына ылайык, 2021-жылы машина куруу өнөр жайы төмөнкү агымдагы колдонуу тармактарынын эң чоң үлүшүн ээлеп, 17,5% га жетти, андан кийин керектөөчү электроника (16,6%) жана автомобильдер (16,1%) турат. Керектөөчү электрониканын жана автомобиль өнөр жайынын тез өнүгүшү менен келечекте бул эки тармакта 3D басып чыгаруунун колдонуу чөйрөсү дагы кеңейет.

Өнөр жай масштабы боюнча, China Investment Network компаниясынын божомолуна ылайык: 2021-жылдан 2025-жылга чейин 3D басып чыгаруунун орточо жылдык кошулма өсүү темпи болжол менен 26,59% түзөт жана 2025-жылы 70,1 миллиард юанга жетет.

3D басып чыгаруу үч аспектини камтыйт: жабдуулар, материалдар жана кызматтар, алардын арасында басып чыгаруу жабдуулары эң чоң үлүштү түзөт. CCID жарыялаган маалыматтарга ылайык, Кытайдын 3D басып чыгаруу жабдуулары тармагынын көлөмү 2020-жылы 9,254 миллиард юаньды түзүп, эң чоң үлүштү түзгөн.

Учурда 3D басып чыгаруу жабдууларынын баасы дагы эле салыштырмалуу жогору. Бир жагынан, бул чет элдик патенттерге жана монополияларга байланыштуу. Экинчи жагынан, бул менин өлкөмдүн 3D тармагы кеч башталгандыктан, суроо-талап аз жана автономия деңгээли төмөн болгондуктан. Менин өлкөмдүн жогорку класстагы өндүрүш тармагынын жаңыланышы жана өнүгүшү, технологиянын өнүгүшү жана чыгымдардын кыскарышы менен, менин өлкөмдүн 3D басып чыгаруу тармагы келечекте локалдаштыруунун өсүшүнө тенденцияны көрсөтөт. 3D басып чыгаруу технологиясын кеңири масштабда өнүктүрүүнү алга жылдыруу үчүн жабдууларды өндүрүүчүлөрдүн ортосундагы тыгыз кызматташуу абдан маанилүү.

Guanghui Laser лазердик продукт технологиясын изилдөөгө жана инновациялоого гана көңүл бурбастан, лазердик иштетүү технологиясы жаатында да изилдөөлөрдү улантып, кардарларга колдонмо көйгөйлөрүн чечүүгө жардам берүүгө умтулат. 3D басып чыгаруу жабдууларын өндүрүүчү алдыңкы ата мекендик катары FASTFORM 3D басып чыгаруунун бардык аспектилери менен тааныш жана кардарларга 3D басып чыгаруу жаатында кесипкөй жогорку класстагы продуктыларды берүү үчүн тажрыйбалуу консалтингдик топко ээ. Келечекте Guanghui Laser Кытайда лазердик 3D басып чыгаруу технологиясын колдонууну жана өнүктүрүүнү жайылтуу жана тармакты жаңыртууга жардам берүү үчүн FASTFORM менен иштешет. Булак: Guanghui Laser Автор: Колдонмо инженери Гу Цзясин