Paggalugad sa aplikasyon ng fiber laser sa metal 3D printing

Ang Additive ManuAng proseso ng paggawa (3D printing) ng mga materyales na metal ay lubhang kailangan sa mga larangan ng abyasyon, aerospace, nabigasyon, mga sasakyan, paggawa ng amag, kagamitang medikal, at iba pa. Sa kasalukuyan, ang mga pinagmumulan ng init na ginagamit sa proseso ng paggawa ng metal additive ay kinabibilangan ng tatlong high-energy beam, katulad ng laser beam, electron beam, at micro-beam plasma, pati na rin ang sintering heat input. Kabilang sa mga ito, ang laser beam ang pinakamalawak na ginagamit na pinagmumulan ng init na high-energy beam sa larangan ng paggawa ng metal additive. Kung ikukumpara sa mga pinagmumulan ng init na electron beam at micro-beam plasma, ang laser beam ay may mga bentahe ng pinong spot, mababang gastos, at maaaring idirekta sa tinukoy na posisyon ng materyal. Maaari nitong makamit ang agarang pagtunaw ng mga materyales na metal at matugunan ang mga kinakailangan ng melt channel overlap at part forming.

Mga pangunahing prinsipyo ng laser 3D printing

Ang mga laser na ginagamit sa laser 3D printing ay kinabibilangan ng mga fiber laser, semiconductor laser, Nd:YAG laser, at CO2 laser. Iba-iba ang pagsipsip ng iba't ibang materyales sa mga laser na may iba't ibang wavelength. Karaniwan, ang mga CO2 laser ay ginagamit upang mag-print ng mga polymer, habang ang mga fiber laser ay ginagamit upang mag-print ng mga metal powder.

Ayon sa iba't ibang pamamaraan ng pagproseso, ang laser additive manufacturing ay maaaring hatiin sa selective laser sintering, selective laser melting, direct metal laser sintering, laser powder deposition, direct metal deposition, atbp. Kabilang sa mga ito, ang selective laser melting (SLM) ay isa sa mga pinakamalawak na ginagamit na teknolohiya sa metal laser 3D printing.

Ang pangunahing istruktura ng selective laser melting (SLM) printing device ay ipinapakita sa larawan. Bago mag-print, dapat na patung-patong ang 3D model at pagkatapos ay dapat matukoy ang scanning trajectory. Ang unang hakbang ay ang pantay na pagkayod ng workbench gamit ang scraper at pagkalat ng isang layer ng pulbos dito; ang pangalawang hakbang ay ang pag-scan ng isang partikular na trajectory sa layer na ito ng pulbos gamit ang laser upang matunaw ito at mag-print ng isang layer; ang ikatlong hakbang ay ang paggalaw ng workbench pababa nang isang layer, at pagkatapos ay ulitin ang operasyon sa itaas upang isalansan ang mga printing layer mula sa ibaba hanggang sa itaas, sa gayon ay mabubuo ang 3D na bahagi na ipi-print. Upang maiwasan ang oksihenasyon, ang working chamber ay dapat alisin sa hangin at punuin ng inert gas sa buong proseso.

Ang pangangailangan para sa mga laser sa laser 3D printing
Ang pangangailangan para sa mga laser sa laser 3D printing ay pangunahing makikita sa dalawang aspeto: sa isang banda, lakas at katatagan ng lakas, at sa kabilang banda, kalidad ng beam at laki ng spot.

01 Lakas at katatagan ng lakas

Ang proseso ng 3D printing ay pangunahing nakasalalay sa thermal effect ng laser. Ang intensity ng laser ay dapat lumampas sa isang tiyak na energy threshold upang matunaw ang materyal. Samakatuwid, mas binibigyang-pansin nito ang average na output power ng laser at hindi sensitibo sa pulse mode ng laser. Samakatuwid, karaniwang ginagamit ang mga continuous fiber laser, at ang lakas ay halos ipinamamahagi sa pagitan ng 100W at 1000W.
Mas mahaba ang oras ng pag-imprenta kung mas malaki ang modelo at mas maraming patong. Karaniwang tumatagal ito mula ilang oras hanggang dose-dosenang oras. Samakatuwid, mataas ang mga kinakailangan para sa pangmatagalang matatag na operasyon ng laser. Kung masyadong mataas ang temperatura, maaaring masunog nang sobra ang metal powder at maging sanhi pa ng muling pagkatunaw ng iba pang nabuong bahagi; kung masyadong mababa ang temperatura, hindi lubusang natutunaw ang metal powder, hindi sapat ang puwersa ng pagdikit, at maaaring hindi mapanatili ang hugis ng nabuong bahagi. Samakatuwid, ang katatagan ng lakas ng laser ay mahalaga sa kalidad ng pag-imprenta.

02 Kalidad ng sinag at laki ng spot

Ang kalidad ng beam at laki ng spot ay isa sa mga pangunahing parametro na sumasalamin sa katumpakan ng pag-print. Ang 3D printing ay nabubuo sa pamamagitan ng laser beam scanning. Kung mas maliit ang laser spot, mas mataas ang katumpakan ng pag-scan, mas mataas ang resolution ng naka-print na modelo, at mas pino ang ibabaw ng naka-print na bahagi.
Ang kalidad ng sinag ay karaniwang nailalarawan sa pamamagitan ng BPP o M2. Kung mas malapit ang M2 sa 1, mas maganda ang kalidad ng sinag, mas konsentrado ang enerhiya ng laser, at mas maliit ang epekto ng init sa nakapalibot na lugar; kasabay nito, mas maganda ang kalidad ng sinag, mas maliit ang katumbas na anggulo ng divergence, at mas maliit ang magiging focused spot.

03 Paggalugad ng GW Laser Tech at FASTFORM sa larangan ng 3D printing
Ang GW Laser Tech, bilang nangunguna sa mundo sa mga high-brightness fiber laser, ay aktibo ring nag-explore sa larangan ng aplikasyon na ito kasabay ng pag-usbong ng Teknolohiya ng 3d Printing, at naglunsad ng 500W single-mode 10μm/14μm continuous fiber laser para sa mga aplikasyon ng 3D printing, na tinatarget ang mga medikal na aparato, mga piyesa ng sasakyan, aerospace at iba pang mga larangan.

Kabilang sa mga ito, ang iba't ibang diyametro ng core na 10μm at 14μm ang tumutukoy sa laki ng spot, na pangunahing nakakaapekto sa densidad ng lakas ng laser, ibig sabihin, ang dami ng enerhiya ng liwanag bawat unit area. Sa ilalim ng parehong mga kondisyon ng lakas, mas maliit ang laki ng spot, mas malaki ang densidad ng lakas ng laser. Ang mga spot na may mataas na lakas ay angkop para sa pag-print ng mga metal na pulbos na may mataas na melting point o mataas na repleksyon.

Mga kalamangan ng produkto:

➢ Napakanipis at magaan na disenyo, 19-pulgadang disenyo na may taas na 1.5U, bigat na

➢ Ang istraktura ng produkto ay gumagamit ng saradong disenyo, na naglalayong gamitin sa kapaligiran ng 3D printing, na lubos na nagpapabuti sa pangkalahatang pagiging maaasahan ng laser, antas ng proteksyon ng IP65, at maaaring gumana nang tuluy-tuloy sa malupit na mga kapaligiran tulad ng mataas na temperatura, mataas na humidity, at mataas na alikabok.

➢ Ang pinakamataas na lakas ay 500W, na sapat na upang bumuo ng mga karaniwang materyales na metal tulad ng austenitic stainless steel, martensitic stainless steel, titanium alloy, nickel-based high-temperature alloy, aluminum alloy, magnesium alloy, atbp.

➢ Mahusay na katatagan ng kuryente, pagbabago-bago kada oras na

➢ Magandang kalidad ng beam, M2

Ang FASTFORM (FastForm) ay isang kumpanyang dalubhasa sa pananaliksik at pagpapaunlad ng teknolohiya at kagamitan sa 3D printing, at maaaring magbigay ng mga nangungunang serbisyo sa rapid prototyping at mga solusyong sumusuporta. Nagtatag kami ng malalimang kooperasyon sa Guanghui Laser, at magsasagawa ng mga eksperimento at pananaliksik sa 3D printing sa mga pangunahing bahagi sa larangan ng aerospace, mga modelo ng sasakyan, biomedicine, atbp. sa hinaharap. Inilunsad namin ang mga produktong FF-M140 single laser, FF-M150 teaching-specific model, FF-M180D dual laser dental-specific model, FF-M300H 1000W high-power laser industrial model, FF-M500 dual laser model, at FF-M800 four laser product, at lahat ng mga ito ay malawakang ginawa at sumusuporta sa mga customized na solusyon sa localization. Malayang binuo namin ang FastLayer, isang multi-laser slicing at path generation software. Ang kagamitan ay ganap na awtomatiko at walang nagbabantay.

Ang produktong ito ay may mga sumusunod na makabuluhang bentahe:

➢ Teknolohiya ng pagkalat ng pulbos na may dalawang direksyon at pabagu-bagong bilis, mataas na antas ng paggamit ng pulbos.

➢ Malayang binuong software upang makumpleto ang awtomatikong paghiwa at pagpaplano ng landas sa isang click lamang.

➢ May kasamang sariling kamera, na kayang magsagawa ng ganap na awtomatikong pagkontrol at operasyon nang walang nagbabantay nang malayuan.

➢ Ang kagamitan ay gumagamit ng pinagsamang istrukturang hinang, na lubos na matatag at madaling i-install.

Kasalukuyang kalagayan at mga prospect ng pag-unlad ng industriya ng 3D printing
Sa kasalukuyan, ang 3D printing ay pumasok na sa panahon ng rapid prototyping. Ayon sa estadistika mula sa China Business Industry Research Institute, ang industriya ng makinarya ang bumubuo sa pinakamalaking proporsyon ng mga downstream application field noong 2021, na umaabot sa 17.5%, na sinusundan ng consumer electronics (16.6%) at mga sasakyan (16.1%). Dahil sa mabilis na pag-unlad ng consumer electronics at industriya ng automotive, ang mga saklaw ng aplikasyon ng 3D printing sa dalawang larangang ito ay lalong lalawak sa hinaharap.

Sa usapin ng saklaw ng industriya, ayon sa pagtataya ng China Investment Network: ang average na taunang compound growth rate ng 3D printing mula 2021 hanggang 2025 ay aabot sa humigit-kumulang 26.59%, at aabot ito sa 70.1 bilyong yuan sa 2025.

Saklaw ng 3D printing ang tatlong aspeto: kagamitan, materyales, at serbisyo, kung saan ang kagamitan sa pag-imprenta ang may pinakamalaking bahagi. Ayon sa datos na inilabas ng CCID, ang laki ng industriya ng kagamitan sa pag-imprenta ng 3D sa Tsina noong 2020 ay 9.254 bilyong yuan, na siyang pinakamalaking proporsyon.

Sa kasalukuyan, medyo mataas pa rin ang presyo ng mga kagamitan sa 3D printing. Sa isang banda, ito ay dahil sa mga dayuhang patente at monopolyo. Sa kabilang banda, ito ay dahil huli nang nagsimula ang industriya ng 3D ng aking bansa, maliit ang demand, at mababa ang antas ng awtonomiya. Sa pamamagitan ng pagpapahusay at pag-unlad ng high-end na industriya ng pagmamanupaktura ng aking bansa, pag-unlad ng teknolohiya at pagbawas ng mga gastos, ang industriya ng 3D printing ng aking bansa ay magpapakita ng trend ng pagtaas ng lokalisasyon sa hinaharap. Ang malapit na kooperasyon sa pagitan ng mga tagagawa ng kagamitan ay mahalaga sa pagtataguyod ng malawakang pag-unlad ng teknolohiya ng 3D printing.

Ang Guanghui Laser ay hindi lamang nakatuon sa pananaliksik at inobasyon ng teknolohiya ng produktong laser, kundi patuloy din sa paggalugad sa larangan ng teknolohiya sa pagproseso ng laser, at nakatuon sa pagtulong sa mga customer na malutas ang mga problema sa aplikasyon. Bilang isang nangungunang tagagawa ng kagamitan sa pag-print ng 3D sa loob ng bansa, pamilyar ang FASTFORM sa lahat ng aspeto ng 3D printing at may isang bihasang pangkat ng pagkonsulta upang mabigyan ang mga customer ng mga propesyonal at high-end na produkto sa larangan ng 3D printing. Sa hinaharap, makikipagtulungan ang Guanghui Laser sa FASTFORM upang isulong ang aplikasyon at pagpapaunlad ng teknolohiya ng pag-print ng 3D sa laser sa Tsina at makatulong sa pag-upgrade ng industriya. Pinagmulan: Guanghui Laser May-akda: Application Engineer Gu Jiaxing