Metall 3D çap etmekde süýümli lazeriň ulanylyşyny öwrenmek

The Goşmaça ManuMetall materiallary öndürmek (3D çap etmek) prosesi awiasiýa, kosmos, nawigasiýa, ulaglar, galyp önümçiligi, lukmançylyk enjamlary we ş.m. ugurlarynda uly islegden peýdalanýar. Häzirki wagtda metal goşundy önümçilik prosesinde ulanylýan ýylylyk çeşmeleri üç sany ýokary energiýaly şöhleleri, ýagny lazer şöhlesini, elektron şöhlesini we mikro şöhle plazmasyny, şeýle hem sinterleme ýylylygyny öz içine alýar. Olaryň arasynda lazer şöhlesi metal goşundy önümçilik ulgamynda iň köp ulanylýan ýokary energiýaly şöhle ýylylyk çeşmesidir. Elektron şöhlesi we mikro şöhle plazma ýylylyk çeşmeleri bilen deňeşdirilende, lazer şöhlesi inçe nokadyň, arzan bahanyň artykmaçlyklaryna eýedir we görkezilen material ýagdaýyna gönükdirilip bilner. Ol metal materiallarynyň derrew eremegini üpjün edip, ereme kanalynyň üst-üst bolmagynyň we bölekleriň emele getirilmeginiň talaplaryna laýyk gelip biler.

Lazerli 3D çap etmegiň esasy ýörelgeleri

Lazer 3D çap etmekde ulanylýan lazerlere süýümli lazerler, ýarymgeçiriji lazerler, Nd:YAG lazerleri we CO2 lazerleri girýär. Dürli materiallar dürli tolkun uzynlyklaryndaky lazerleri dürli görnüşde siňdirýär. Adatça, CO2 lazerleri polimerleri çap etmek üçin, süýümli lazerler bolsa metal poroşoklaryny çap etmek üçin ulanylýar.

Dürli gaýtadan işlemek usullaryna görä, lazer goşundy önümçiligini selektiw lazer sinterleme, selektiw lazer ereme, göni metal lazer sinterleme, lazer poroşogyny çökdürmek, göni metal çökdürme we ş.m. bölmek bolýar. Olaryň arasynda selektiw lazer ereme (SLM) iň giňden ulanylýan metal lazer 3D çap tehnologiýalarynyň biridir.

Selektiv lazer erediji (SLM) çap ediş enjamynyň esasy gurluşy suratda görkezilen. Çap etmezden öň, 3D modeli gatlakly bolmaly we soňra skanirleme traýektoriýasy kesgitlenmeli. Ilkinji ädim, iş stoluny gyrgyç bilen deň derejede gyryp, üstüne poroşok gatlagyny ýaýratmak; ikinji ädim, bu poroşok gatlagynda belli bir traýektoriýany lazer bilen skanirläp, ony eredip, gatlagy çap etmek; üçünji ädim, iş stoluny bir gatlak aşak süýşürmek we soňra çap ediş gatlaklaryny aşakdan ýokarky tarapa üst-üste goýmak üçin ýokardaky amaly gaýtalamak, şeýlelik bilen çap edilmeli 3D bölegi emele getirmek. Oksidlenmegiň öňüni almak üçin, iş kamerasy tutuş prosesde boşaldylyp, inert gaz bilen doldurylmaly.

Lazer 3D çap etmekde lazerlere bolan isleg
Lazer 3D çap etmekde lazerlere bolan isleg esasan iki tarapda şöhlelenýär: bir tarapdan, güýç we kuwwatlylyk durnuklylygy, beýleki tarapdan bolsa, şöhle hili we nokat ölçegi.

01 Güýç we kuwwatlylyk durnuklylygy

3D çap etmek prosesi esasan lazeriň termal täsirine baglydyr. Materialy eremek üçin lazeriň intensiwligi belli bir energiýa çäginden geçmelidir. Şonuň üçin lazeriň ortaça çykyş güýjüne has köp üns berýär we lazeriň impuls režimine duýgur däl. Şonuň üçin adatça üznüksiz süýümli lazerler ulanylýar we güýç takmynan 100W bilen 1000W aralygynda paýlanýar.
Model näçe uly we gatlaklar näçe köp bolsa, çap etmek wagty şonça-da uzyn bolýar. Dowamlylygy, adatça, birnäçe sagatdan onlarça sagada çenli bolýar. Şonuň üçin lazeriň uzak möhletli durnukly işlemegine ýokary talaplar goýulýar. Eger temperatura gaty ýokary bolsa, metal poroşogy ýanyp, hatda beýleki emele gelen bölekleriň gaýtadan eremegine sebäp bolup biler; eger temperatura gaty pes bolsa, metal poroşogy doly eremeýär, baglanyş güýji ýeterlik däl we emele gelen bölegiň görnüşi saklanyp galmaýar. Şonuň üçin lazeriň güýç durnuklylygy çap etmegiň hili üçin örän möhümdir.

02 Şöhle hili we nokat ölçegi

Şöhle hili we nokat ölçegi çap etmegiň takyklygyny görkezýän esasy parametrleriň biridir. 3D çap etmek lazer şöhlesini skanirlemek arkaly emele gelýär. Lazer nokady näçe kiçi bolsa, skanirlemegiň takyklygy şonça ýokary bolýar, çap edilen modeliň çözgüdi şonça ýokary bolýar we çap edilen bölegiň ýüzi has inçe bolýar.
Şöhle hili adatça BPP ýa-da M2 bilen häsiýetlendirilýär. M2 1-e näçe ýakyn bolsa, şöhle hili şonça gowy, lazer energiýasy şonça köp konsentrasiýa edilýär we töweregindäki territoriýada ýylylyk täsiri şonça az bolýar; şol bir wagtyň özünde, şöhle hili şonça gowy bolsa, degişli diwergensiýa burçy şonça kiçi we fokuslanan nokat şonça kiçi bolar.

03 GW Laser Tech we FASTFORM kompaniýalarynyň 3D çap etmek ulgamyndaky gözlegleri
Ýokary ýagtylykly süýümli lazerlerde dünýäde öňdebaryjy hökmünde GW Laser Tech hem bu ulanylyş ulgamyny işjeň öwrendi. 3D çap tehnologiýasy, we lukmançylyk enjamlaryna, awtoulag böleklerine, awiakosmos we beýleki ugurlara gönükdirilen 3D çap etmek üçin niýetlenen 500W bir režimli 10μm/14μm üznüksiz süýümli lazeri işe girizdi.

Olaryň arasynda dürli 10μm we 14μm özen diametrleri nokat ölçegini kesgitleýär, bu bolsa esasan lazeriň güýjüniň dykyzlygyna, ýagny birlik meýdana düşýän ýagtylyk energiýasynyň mukdaryna täsir edýär. Şol bir güýç şertlerinde nokat ölçegi näçe kiçi bolsa, lazeriň güýjüniň dykyzlygy şonça-da uly bolýar. Ýokary kuwwatly dykyzlyk nokatlary ýokary ereme nokady ýa-da ýokary şöhlelenme nokady bolan metal poroşoklaryny çap etmek üçin amatlydyr.

Önümiň artykmaçlyklary:

➢ Ultra inçe we ýeňil dizaýn, 19 dýuýmlyk 1.5U beýiklik dizaýny, agramy

➢ Önümiň gurluşy 3D çap ediş gurşawyna gönükdirilen ýapyk dizaýny kabul edýär, lazeriň umumy ygtybarlylygyny, IP65 gorag derejesini ep-esli ýokarlandyrýar we ýokary temperatura, ýokary çyglylyk we ýokary tozan ýaly kyn gurşawlarda üznüksiz işläp bilýär.

➢ Maksimum kuwwatlylyk 500W bolup, ol austenitik polat, martensit polat, titan garyndysy, nikel esasly ýokary temperaturaly garyndy, alýumin garyndysy, magniý garyndysy ýaly umumy metal materiallary emele getirmek üçin ýeterlikdir.

➢ Gowy güýç durnuklylygy, sagatda üýtgeýänligi

➢ Gowy şöhle hili, M2

FASTFORM (FastForm) 3D çap tehnologiýasyny we enjamlaryny öwrenmek we işläp düzmekde ýöriteleşen kompaniýa bolup, ýokary derejeli çalt prototipleme hyzmatlaryny we goldaw çözgütlerini hödürläp biler. Biz “Guanghui Laser” bilen çuňňur hyzmatdaşlygy ýola goýduk we geljekde awiakosmos, awtoulag modelleri, biolukmançylyk we ş.m. ugurlarynda esasy bölekler boýunça 3D çap synaglaryny we ylmy-barlag işlerini geçireris. Biz FF-M140 ýeke lazer önümlerini, FF-M150 okuw üçin ýörite modelleri, FF-M180D goşa lazerli diş bejeriş üçin ýörite modelleri, FF-M300H 1000W ýokary kuwwatly lazer senagat modellerini, FF-M500 goşa lazer modellerini we FF-M800 dört lazer önümlerini işe girizdik we olaryň hemmesi köpçülikleýin öndürildi we özleşdirilen ýerlileşdiriş çözgütlerini goldaýar. Biz garaşsyz ýagdaýda köp lazerli dilimleme we ýol döretmek üçin “FastLayer” programma üpjünçiligini işläp düzdik. Enjamlar doly awtomatiki we gözegçiliksiz işleýär.

Bu önümiň aşakdaky möhüm artykmaçlyklary bar:

➢ Iki ugurly we üýtgeýän tizlikli poroşok ýaýratmak tehnologiýasy, poroşok ulanmagyň ýokary derejesi.

➢ Awtomatiki dilimleme we ýol meýilnamasyny bir gezek basmak bilen tamamlamak üçin garaşsyz işlenip düzülen programma üpjünçiligi.

➢ Doly awtomatiki dolandyryşy we gözegçiliksiz uzakdan işlemegi amala aşyryp bilýän öz kamerasy bilen gelýär.

➢ Enjam örän durnukly we gurnamagy aňsat bolan integrasiýalaşdyrylan kebşirleme gurluşyny ulanýar.

3D çap senagatynyň häzirki ýagdaýy we ösüş mümkinçilikleri
Häzirki wagtda 3D çap etmek çalt prototipleme döwrüne girdi. Hytaýyň Biznes Senagaty Barlag Institutynyň statistikasyna görä, 2021-nji ýylda maşyn senagaty ulanylyş ugurlarynyň iň uly bölegini düzýär we 17,5% -e ýetýär, ondan soň sarp ediji elektronikasy (16,6%) we awtoulaglar (16,1%) gelýär. Sarp ediji elektronikasynyň we awtoulag senagatynyň çalt ösmegi bilen, geljekde bu iki ugurda 3D çap etmegiň ulanylyş ugurlary has-da giňeldiler.

Senagat möçberi babatda, Hytaýyň maýa goýum ulgamynyň çaklamasyna görä: 2021-nji ýyldan 2025-nji ýyla çenli 3D çap etmegiň ortaça ýyllyk birleşme ösüş depgini takmynan 26,59% bolar we 2025-nji ýylda 70,1 milliard ýuana ýeter.

3D çap etmek üç tarapy öz içine alýar: enjamlar, materiallar we hyzmatlar, olaryň arasynda çap enjamlary iň uly paýy eýeleýär. CCID tarapyndan çap edilen maglumatlara görä, Hytaýyň 3D çap etmek enjamlary senagatynyň möçberi 2020-nji ýylda 9,254 milliard ýuan bolup, iň uly paýy düzýär.

Häzirki wagtda 3D çap etmek üçin enjamlaryň bahasy henizem ýokary. Bir tarapdan, bu daşary ýurt patentleri we monopoliýalary bilen baglanyşykly. Beýleki tarapdan, bu meniň ýurdumyň 3D senagatynyň giç başlanmagy, islegiň azlygy we awtonomiýa derejesiniň pesligi bilen baglanyşykly. Meniň ýurdumyň ýokary derejeli önümçilik senagatynyň täzelenmegi we ösmegi, tehnologiýanyň ösmegi we çykdajylaryň azalmagy bilen, meniň ýurdumyň 3D çap etmek senagaty geljekde ýerlileşdirmegiň artmagyny görkezer. Enjam öndürijileriň arasyndaky ýakyn hyzmatdaşlyk 3D çap etmek tehnologiýasynyň giň möçberli ösüşini öňe sürmek üçin örän möhümdir.

“Guanghui Laser” diňe bir lazer önüm tehnologiýasynyň ylmy-barlag işlerine we innowasiýalaryna üns bermän, eýsem lazer gaýtadan işlemek tehnologiýasy ulgamynda hem gözleg işlerini dowam etdirýär we müşderilere programma meselelerini çözmäge kömek etmäge ygrarlydyr. Öňdebaryjy ýerli 3D çap enjamlary öndüriji hökmünde FASTFORM 3D çap etmegiň ähli taraplary bilen tanyş we müşderilere 3D çap ulgamynda professional ýokary derejeli önümler bilen üpjün etmek üçin tejribeli maslahat beriş toparyna eýedir. Geljekde “Guanghui Laser” Hytaýda lazer 3D çap tehnologiýasynyň ulanylyşyny we ösüşini öňe sürmek we pudagyň kämilleşdirilmegine kömek etmek üçin FASTFORM bilen işleşer. Çeşme: “Guanghui Laser” Awtor: Programma inženeri Gu Szýasin