మెటల్ 3D ప్రింటింగ్‌లో ఫైబర్ లేజర్ అనువర్తనం యొక్క అన్వేషణ

ది సంకలిత మాన్యువిమానయానం, అంతరిక్షయానం, నౌకాయానం, వాహనాలు, అచ్చుల తయారీ, వైద్య పరికరాలు మొదలైన రంగాలలో లోహ పదార్థాల తయారీ (3D ప్రింటింగ్) ప్రక్రియకు అధిక డిమాండ్ ఉంది. ప్రస్తుతం, లోహ సంకలిత తయారీ ప్రక్రియలో ఉపయోగించే ఉష్ణ వనరులలో లేజర్ పుంజం, ఎలక్ట్రాన్ పుంజం మరియు మైక్రో-బీమ్ ప్లాస్మా అనే మూడు అధిక-శక్తి కిరణాలు, అలాగే సింటరింగ్ ఉష్ణ ప్రవేశం ఉన్నాయి. వీటిలో, లోహ సంకలిత తయారీ రంగంలో లేజర్ పుంజం అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే అధిక-శక్తి కిరణ ఉష్ణ వనరు. ఎలక్ట్రాన్ పుంజం మరియు మైక్రో-బీమ్ ప్లాస్మా ఉష్ణ వనరులతో పోలిస్తే, లేజర్ పుంజానికి సూక్ష్మమైన ప్రదేశం, తక్కువ ఖర్చు మరియు నిర్దిష్ట పదార్థ స్థానానికి మళ్లించగలగడం వంటి ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి. ఇది లోహ పదార్థాలను తక్షణమే కరిగించగలదు మరియు ద్రవీభవన మార్గాల అతివ్యాప్తి మరియు భాగాల రూపకల్పన అవసరాలను తీర్చగలదు.

లేజర్ 3D ప్రింటింగ్ యొక్క ప్రాథమిక సూత్రాలు

లేజర్ 3D ప్రింటింగ్‌లో ఉపయోగించే లేజర్‌లలో ఫైబర్ లేజర్‌లు, సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు, Nd:YAG లేజర్‌లు మరియు CO2 లేజర్‌లు ఉంటాయి. వేర్వేరు పదార్థాలు వేర్వేరు తరంగదైర్ఘ్యాల లేజర్‌లను వేర్వేరుగా శోషించుకుంటాయి. సాధారణంగా, పాలిమర్‌లను ప్రింట్ చేయడానికి CO2 లేజర్‌లను, లోహపు పొడులను ప్రింట్ చేయడానికి ఫైబర్ లేజర్‌లను ఉపయోగిస్తారు.

వివిధ ప్రాసెసింగ్ పద్ధతుల ప్రకారం, లేజర్ యాడిటివ్ మాన్యుఫ్యాక్చరింగ్‌ను సెలెక్టివ్ లేజర్ సింటరింగ్, సెలెక్టివ్ లేజర్ మెల్టింగ్, డైరెక్ట్ మెటల్ లేజర్ సింటరింగ్, లేజర్ పౌడర్ డిపోజిషన్, డైరెక్ట్ మెటల్ డిపోజిషన్ మొదలైనవిగా విభజించవచ్చు. వీటిలో, సెలెక్టివ్ లేజర్ మెల్టింగ్ (SLM) అనేది అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే మెటల్ లేజర్ 3D ప్రింటింగ్ టెక్నాలజీలలో ఒకటి.

సెలెక్టివ్ లేజర్ మెల్టింగ్ (SLM) ప్రింటింగ్ పరికరం యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణం పటంలో చూపబడింది. ప్రింటింగ్ చేయడానికి ముందు, 3D మోడల్‌ను పొరలుగా అమర్చాలి, ఆపై స్కానింగ్ మార్గాన్ని నిర్ధారించాలి. మొదటి దశలో, వర్క్‌బెంచ్‌ను స్క్రాపర్‌తో సమానంగా గీరి, దానిపై పొడి పొరను పరచాలి; రెండవ దశలో, ఈ పొడి పొరను కరిగించి, ఒక పొరను ప్రింట్ చేయడానికి, దానిపై ఒక నిర్దిష్ట మార్గంలో లేజర్‌తో స్కాన్ చేయాలి; మూడవ దశలో, వర్క్‌బెంచ్‌ను ఒక పొర కిందకు జరిపి, ఆపై ప్రింటింగ్ పొరలను కింద నుండి పైకి పేర్చడానికి పై ఆపరేషన్‌ను పునరావృతం చేయాలి, తద్వారా ప్రింట్ చేయవలసిన 3D భాగం ఏర్పడుతుంది. ఆక్సీకరణను నివారించడానికి, ఈ ప్రక్రియ మొత్తం వర్కింగ్ ఛాంబర్‌ను ఖాళీ చేసి, జడ వాయువుతో నింపాలి.

లేజర్ 3D ప్రింటింగ్‌లో లేజర్‌లకు ఉన్న డిమాండ్
లేజర్ 3D ప్రింటింగ్‌లో లేజర్‌ల డిమాండ్ ప్రధానంగా రెండు అంశాలలో ప్రతిబింబిస్తుంది: ఒకవైపు పవర్ మరియు పవర్ స్థిరత్వం, మరోవైపు బీమ్ నాణ్యత మరియు స్పాట్ సైజ్.

01 శక్తి మరియు శక్తి స్థిరత్వం

3D ప్రింటింగ్ ప్రక్రియ ప్రధానంగా లేజర్ యొక్క ఉష్ణ ప్రభావంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. పదార్థాన్ని కరిగించడానికి లేజర్ తీవ్రత ఒక నిర్దిష్ట శక్తి పరిమితిని మించి ఉండాలి. అందువల్ల, ఇది లేజర్ యొక్క సగటు అవుట్‌పుట్ పవర్‌పై ఎక్కువ శ్రద్ధ చూపుతుంది మరియు లేజర్ యొక్క పల్స్ మోడ్‌కు సున్నితంగా ఉండదు. కాబట్టి, సాధారణంగా నిరంతర ఫైబర్ లేజర్‌లను ఉపయోగిస్తారు, మరియు వాటి పవర్ సుమారుగా 100W మరియు 1000W మధ్య పంపిణీ చేయబడుతుంది.
మోడల్ పరిమాణం పెరిగే కొద్దీ మరియు పొరలు పెరిగే కొద్దీ, ప్రింటింగ్ సమయం కూడా పెరుగుతుంది. దీని వ్యవధి సాధారణంగా కొన్ని గంటల నుండి పదుల గంటల వరకు ఉంటుంది. అందువల్ల, లేజర్ యొక్క దీర్ఘకాలిక స్థిరమైన పనితీరుపై అధిక అంచనాలు ఉంటాయి. ఉష్ణోగ్రత చాలా ఎక్కువగా ఉంటే, లోహపు పొడి అధికంగా కాలిపోయి, ఏర్పడిన ఇతర భాగాలు కూడా తిరిగి కరిగిపోయేలా చేయవచ్చు; ఉష్ణోగ్రత చాలా తక్కువగా ఉంటే, లోహపు పొడి పూర్తిగా కరగదు, బంధన శక్తి సరిపోదు, మరియు ఏర్పడిన భాగం యొక్క ఆకారం నిలవకపోవచ్చు. అందువల్ల, ప్రింటింగ్ నాణ్యతకు లేజర్ యొక్క శక్తి స్థిరత్వం చాలా కీలకం.

02 బీమ్ నాణ్యత మరియు స్పాట్ సైజు

బీమ్ నాణ్యత మరియు స్పాట్ సైజ్ అనేవి ప్రింటింగ్ కచ్చితత్వాన్ని ప్రతిబింబించే కీలకమైన పారామితులలో ఒకటి. 3D ప్రింటింగ్ అనేది లేజర్ బీమ్ స్కానింగ్ ద్వారా ఏర్పడుతుంది. లేజర్ స్పాట్ ఎంత చిన్నగా ఉంటే, స్కానింగ్ కచ్చితత్వం అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది, ప్రింట్ చేయబడిన మోడల్ యొక్క రిజల్యూషన్ అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది, మరియు ప్రింట్ చేయబడిన భాగం యొక్క ఉపరితలం అంత సున్నితంగా ఉంటుంది.
బీమ్ నాణ్యతను సాధారణంగా BPP లేదా M2 ద్వారా వర్గీకరిస్తారు. M2 విలువ 1కి ఎంత దగ్గరగా ఉంటే, బీమ్ నాణ్యత అంత మెరుగ్గా ఉంటుంది, లేజర్ శక్తి అంత కేంద్రీకృతమవుతుంది, మరియు చుట్టుపక్కల ప్రాంతంపై ఉష్ణ ప్రభావం అంత తక్కువగా ఉంటుంది; అదే సమయంలో, బీమ్ నాణ్యత ఎంత మెరుగ్గా ఉంటే, దానికి అనుగుణమైన విచలన కోణం అంత తక్కువగా ఉంటుంది, మరియు కేంద్రీకృత స్పాట్ కూడా అంత చిన్నదిగా ఉంటుంది.

03 GW లేజర్ టెక్ మరియు ఫాస్ట్‌ఫార్మ్ వారి 3D ప్రింటింగ్ రంగంలో అన్వేషణ
అధిక ప్రకాశవంతమైన ఫైబర్ లేజర్‌లలో ప్రపంచ అగ్రగామిగా ఉన్న GW లేజర్ టెక్, ఈ రంగంలో వస్తున్న మార్పులతో ఈ అప్లికేషన్ రంగాన్ని కూడా చురుకుగా అన్వేషించింది. 3డి ప్రింటింగ్ టెక్నాలజీమరియు వైద్య పరికరాలు, ఆటోమోటివ్ భాగాలు, ఏరోస్పేస్ మరియు ఇతర రంగాలను లక్ష్యంగా చేసుకుని, 3D ప్రింటింగ్ అనువర్తనాల కోసం 500W సింగిల్-మోడ్ 10μm/14μm నిరంతర ఫైబర్ లేజర్‌ను ప్రారంభించింది.

వాటిలో, 10μm మరియు 14μm ల విభిన్న కోర్ వ్యాసాలు స్పాట్ పరిమాణాన్ని నిర్ణయిస్తాయి, ఇది ప్రధానంగా లేజర్ పవర్ డెన్సిటీని, అంటే యూనిట్ వైశాల్యానికి ఉండే కాంతి శక్తి పరిమాణాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. ఒకే పవర్ పరిస్థితులలో, స్పాట్ పరిమాణం ఎంత చిన్నగా ఉంటే, లేజర్ పవర్ డెన్సిటీ అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది. అధిక ద్రవీభవన స్థానాలు లేదా అధిక పరావర్తనాలు కలిగిన లోహపు పొడులను ప్రింట్ చేయడానికి అధిక-పవర్ డెన్సిటీ స్పాట్‌లు అనుకూలంగా ఉంటాయి.

ఉత్పత్తి ప్రయోజనాలు:

➢ అత్యంత సన్నని మరియు తేలికైన డిజైన్, 19-అంగుళాల 1.5U ఎత్తు డిజైన్, 20 కిలోల కంటే తక్కువ బరువు, కాంపాక్ట్ నిర్మాణం, చిన్న పరిమాణం, తక్కువ బరువు, సాటిలేని అనుసంధాన సౌలభ్యం మరియు బహుముఖ ప్రజ్ఞను అందిస్తుంది.

➢ ఈ ఉత్పత్తి నిర్మాణం 3D ప్రింటింగ్ వాతావరణాన్ని లక్ష్యంగా చేసుకుని, మూసివున్న డిజైన్‌ను అవలంబిస్తుంది. ఇది లేజర్ యొక్క మొత్తం విశ్వసనీయతను గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తుంది, IP65 రక్షణ స్థాయిని కలిగి ఉంటుంది మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత, అధిక తేమ, మరియు అధిక ధూళి వంటి కఠినమైన వాతావరణాలలో కూడా నిరంతరం పనిచేయగలదు.

➢ గరిష్ట శక్తి 500W, ఇది ఆస్టెనిటిక్ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్, మార్టెన్సిటిక్ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్, టైటానియం మిశ్రమం, నికెల్ ఆధారిత అధిక-ఉష్ణోగ్రత మిశ్రమం, అల్యూమినియం మిశ్రమం, మెగ్నీషియం మిశ్రమం మొదలైన సాధారణ లోహ పదార్థాలను రూపొందించడానికి సరిపోతుంది.

➢ మంచి విద్యుత్ స్థిరత్వం, గంటకు హెచ్చుతగ్గులు

➢ మంచి బీమ్ నాణ్యత, M2

ఫాస్ట్‌ఫార్మ్ (FastForm) అనేది 3D ప్రింటింగ్ టెక్నాలజీ మరియు పరికరాల పరిశోధన మరియు అభివృద్ధిలో ప్రత్యేకత కలిగిన ఒక సంస్థ, మరియు ఇది అత్యుత్తమ వేగవంతమైన ప్రోటోటైపింగ్ సేవలు మరియు సహాయక పరిష్కారాలను అందించగలదు. మేము గ్వాంగ్‌హుయ్ లేజర్‌తో లోతైన సహకారాన్ని ఏర్పరచుకున్నాము మరియు భవిష్యత్తులో ఏరోస్పేస్, ఆటోమొబైల్ మోడల్స్, బయోమెడిసిన్ మొదలైన రంగాలలోని కీలక భాగాలపై 3D ప్రింటింగ్ ప్రయోగాలు మరియు పరిశోధనలు నిర్వహిస్తాము. మేము FF-M140 సింగిల్ లేజర్ ఉత్పత్తులు, FF-M150 బోధన-నిర్దిష్ట మోడల్స్, FF-M180D డ్యూయల్ లేజర్ డెంటల్-నిర్దిష్ట మోడల్స్, FF-M300H 1000W హై-పవర్ లేజర్ ఇండస్ట్రియల్ మోడల్స్, FF-M500 డ్యూయల్ లేజర్ మోడల్స్, మరియు FF-M800 ఫోర్ లేజర్ ఉత్పత్తులను విడుదల చేశాము, మరియు అవన్నీ భారీ స్థాయిలో ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి మరియు అనుకూలీకరించిన స్థానికీకరణ పరిష్కారాలకు మద్దతు ఇస్తాయి. మేము స్వతంత్రంగా ఫాస్ట్‌లేయర్ (FastLayer) అనే మల్టీ-లేజర్ స్లైసింగ్ మరియు పాత్ జనరేషన్ సాఫ్ట్‌వేర్‌ను అభివృద్ధి చేశాము. ఈ పరికరం పూర్తిగా ఆటోమేటిక్ మరియు మానవ ప్రమేయం లేకుండా పనిచేస్తుంది.

ఈ ఉత్పత్తికి ఈ క్రింది ముఖ్యమైన ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి:

➢ ద్విదిశాత్మక మరియు వేరియబుల్ స్పీడ్ పౌడర్ స్ప్రెడింగ్ టెక్నాలజీ, అధిక పౌడర్ వినియోగ రేటు.

➢ ఒకే క్లిక్‌తో ఆటోమేటిక్ స్లైసింగ్ మరియు పాత్ ప్లానింగ్‌ను పూర్తి చేయడానికి స్వతంత్రంగా అభివృద్ధి చేయబడిన సాఫ్ట్‌వేర్.

➢ దీనికి సొంత కెమెరా ఉంటుంది, ఇది రిమోట్‌గా పూర్తి ఆటోమేటిక్ నియంత్రణను మరియు పర్యవేక్షణ లేకుండా పనిచేయడాన్ని సాధ్యం చేస్తుంది.

➢ ఈ పరికరంలో సమీకృత వెల్డింగ్ నిర్మాణం ఉంది, ఇది చాలా స్థిరంగా మరియు సులభంగా అమర్చడానికి వీలుగా ఉంటుంది.

3D ప్రింటింగ్ పరిశ్రమ యొక్క ప్రస్తుత స్థితి మరియు అభివృద్ధి అవకాశాలు
ప్రస్తుతం, 3D ప్రింటింగ్ వేగవంతమైన ప్రోటోటైపింగ్ యుగంలోకి ప్రవేశించింది. చైనా బిజినెస్ ఇండస్ట్రీ రీసెర్చ్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ గణాంకాల ప్రకారం, 2021లో డౌన్‌స్ట్రీమ్ అప్లికేషన్ రంగాలలో యంత్రాల పరిశ్రమ అతిపెద్ద వాటాను (17.5%) కలిగి ఉంది, దాని తర్వాత కన్స్యూమర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ (16.6%) మరియు ఆటోమొబైల్స్ (16.1%) ఉన్నాయి. కన్స్యూమర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు ఆటోమోటివ్ పరిశ్రమల వేగవంతమైన అభివృద్ధి కారణంగా, భవిష్యత్తులో ఈ రెండు రంగాలలో 3D ప్రింటింగ్ యొక్క అప్లికేషన్ ప్రాంతాలు మరింత విస్తరిస్తాయి.

పరిశ్రమ స్థాయి పరంగా, చైనా ఇన్వెస్ట్‌మెంట్ నెట్‌వర్క్ అంచనా ప్రకారం: 2021 నుండి 2025 వరకు 3D ప్రింటింగ్ సగటు వార్షిక సమ్మేళన వృద్ధి రేటు సుమారు 26.59% ఉంటుంది మరియు ఇది 2025లో 70.1 బిలియన్ యువాన్‌లకు చేరుకుంటుంది.

3D ప్రింటింగ్‌లో పరికరాలు, మెటీరియల్స్ మరియు సేవలు అనే మూడు అంశాలు ఉంటాయి, వీటిలో ప్రింటింగ్ పరికరాల వాటానే అత్యధికం. CCID విడుదల చేసిన డేటా ప్రకారం, 2020లో చైనా 3D ప్రింటింగ్ పరికరాల పరిశ్రమ పరిమాణం 9.254 బిలియన్ యువాన్లుగా ఉంది, ఇది అతిపెద్ద నిష్పత్తిని కలిగి ఉంది.

ప్రస్తుతం, 3D ప్రింటింగ్ పరికరాల ధర ఇప్పటికీ చాలా ఎక్కువగా ఉంది. ఒకవైపు, దీనికి విదేశీ పేటెంట్లు మరియు గుత్తాధిపత్యాలు కారణం. మరోవైపు, మన దేశంలో 3D పరిశ్రమ ఆలస్యంగా ప్రారంభం కావడం, డిమాండ్ తక్కువగా ఉండటం మరియు స్వయంప్రతిపత్తి స్థాయి తక్కువగా ఉండటం కూడా ఒక కారణం. మన దేశంలోని ఉన్నత-స్థాయి తయారీ పరిశ్రమ యొక్క ఆధునీకరణ మరియు అభివృద్ధి, సాంకేతిక పరిజ్ఞానం యొక్క అభివృద్ధి మరియు ఖర్చుల తగ్గింపుతో, భవిష్యత్తులో మన దేశ 3D ప్రింటింగ్ పరిశ్రమ స్థానికీకరణ పెరుగుదల ధోరణిని ప్రదర్శిస్తుంది. 3D ప్రింటింగ్ టెక్నాలజీ యొక్క భారీ-స్థాయి అభివృద్ధిని ప్రోత్సహించడానికి పరికరాల తయారీదారుల మధ్య సన్నిహిత సహకారం చాలా కీలకం.

గ్వాంగ్‌హుయ్ లేజర్, లేజర్ ఉత్పత్తి సాంకేతికత యొక్క పరిశోధన మరియు ఆవిష్కరణలపై దృష్టి పెట్టడమే కాకుండా, లేజర్ ప్రాసెసింగ్ టెక్నాలజీ రంగంలో కూడా అన్వేషణను కొనసాగిస్తోంది మరియు వినియోగదారుల అప్లికేషన్ సమస్యలను పరిష్కరించడంలో సహాయపడటానికి కట్టుబడి ఉంది. దేశీయంగా ఒక ప్రముఖ 3D ప్రింటింగ్ పరికరాల తయారీదారుగా, ఫాస్ట్‌ఫార్మ్ (FASTFORM) 3D ప్రింటింగ్ యొక్క అన్ని అంశాలపై అవగాహన కలిగి ఉంది మరియు 3D ప్రింటింగ్ రంగంలో వినియోగదారులకు వృత్తిపరమైన ఉన్నత-శ్రేణి ఉత్పత్తులను అందించడానికి అనుభవజ్ఞులైన కన్సల్టింగ్ బృందాన్ని కలిగి ఉంది. భవిష్యత్తులో, గ్వాంగ్‌హుయ్ లేజర్, చైనాలో లేజర్ 3D ప్రింటింగ్ టెక్నాలజీ యొక్క అప్లికేషన్ మరియు అభివృద్ధిని ప్రోత్సహించడానికి మరియు పరిశ్రమను ఉన్నతీకరించడంలో సహాయపడటానికి ఫాస్ట్‌ఫార్మ్‌తో కలిసి పనిచేస్తుంది. మూలం: గ్వాంగ్‌హుయ్ లేజర్ రచయిత: అప్లికేషన్ ఇంజనీర్ గూ జియాక్సింగ్