Metall 3D bosib chiqarishda tolali lazerning qo'llanilishini o'rganish

The Qo'shimcha ManuMetall materiallarni ishlab chiqarish (3D bosib chiqarish) jarayoni aviatsiya, aerokosmik, navigatsiya, transport vositalari, qolip ishlab chiqarish, tibbiy asbob-uskunalar va boshqa sohalarda katta talabga ega. Hozirgi vaqtda metall qo'shimchalarini ishlab chiqarish jarayonida ishlatiladigan issiqlik manbalari uchta yuqori energiyali nurlarni, ya'ni lazer nuri, elektron nuri va mikro nurli plazmani, shuningdek, sinterlash issiqlik kirishini o'z ichiga oladi. Ular orasida lazer nuri metall qo'shimchalarini ishlab chiqarish sohasida eng ko'p ishlatiladigan yuqori energiyali nurli issiqlik manbai hisoblanadi. Elektron nuri va mikro nurli plazma issiqlik manbalari bilan taqqoslaganda, lazer nuri nozik nuqta, arzon narx va belgilangan material holatiga yo'naltirilishi kabi afzalliklarga ega. U metall materiallarning darhol erishiga erishishi va eritish kanallarining ustma-ust tushishi va qismlarni shakllantirish talablariga javob berishi mumkin.

Lazerli 3D bosib chiqarishning asosiy tamoyillari

Lazerli 3D bosib chiqarishda ishlatiladigan lazerlarga tolali lazerlar, yarimo'tkazgichli lazerlar, Nd:YAG lazerlari va CO2 lazerlari kiradi. Turli materiallar turli to'lqin uzunlikdagi lazerlarni turlicha yutadi. Odatda, CO2 lazerlari polimerlarni chop etish uchun, tolali lazerlar esa metall kukunlarini chop etish uchun ishlatiladi.

Turli xil ishlov berish usullariga ko'ra, lazer qo'shimchalarini ishlab chiqarishni selektiv lazer sinterlash, selektiv lazer eritish, to'g'ridan-to'g'ri metall lazer sinterlash, lazer kukuni cho'ktirish, to'g'ridan-to'g'ri metall cho'ktirish va boshqalarga bo'lish mumkin. Ular orasida selektiv lazer eritish (SLM) eng keng tarqalgan metall lazer 3D bosib chiqarish texnologiyalaridan biridir.

Tanlangan lazer eritish (SLM) bosib chiqarish qurilmasining asosiy tuzilishi rasmda ko'rsatilgan. Chop etishdan oldin 3D model qatlamlarga bo'linishi va keyin skanerlash traektoriyasi aniqlanishi kerak. Birinchi qadam ish stolini qirg'ich bilan teng ravishda qirib tashlash va ustiga kukun qatlamini yoyishdir; ikkinchi qadam bu kukun qatlamida ma'lum bir traektoriyani lazer yordamida skanerlash orqali uni eritib, qatlamni chop etishdir; uchinchi qadam ish stolini bir qatlam pastga siljitish va keyin yuqoridagi amalni takrorlash orqali bosib chiqarish qatlamlarini pastdan yuqoriga qarab qo'yish, shu bilan chop etiladigan 3D qismni hosil qilishdir. Oksidlanishning oldini olish uchun butun jarayon davomida ish kamerasi bo'shab, inert gaz bilan to'ldirilishi kerak.

Lazerli 3D bosib chiqarishda lazerlarga talab
Lazerli 3D bosib chiqarishda lazerlarga bo'lgan talab asosan ikki jihatdan aks etadi: bir tomondan, quvvat va quvvat barqarorligi, ikkinchi tomondan, nur sifati va nuqta o'lchami.

01 Quvvat va quvvat barqarorligi

3D bosib chiqarish jarayoni asosan lazerning issiqlik effektiga bog'liq. Materialni eritish uchun lazer intensivligi ma'lum bir energiya chegarasidan oshib ketishi kerak. Shuning uchun u lazerning o'rtacha chiqish quvvatiga ko'proq e'tibor beradi va lazerning impuls rejimiga sezgir emas. Shuning uchun odatda uzluksiz tolali lazerlardan foydalaniladi va quvvat taxminan 100 Vt va 1000 Vt orasida taqsimlanadi.
Model qanchalik katta va qatlamlar qancha ko'p bo'lsa, bosib chiqarish vaqti shuncha uzoq bo'ladi. Davomiyligi odatda bir necha soatdan o'nlab soatgacha. Shuning uchun lazerning uzoq muddatli barqaror ishlashiga yuqori talablar qo'yiladi. Agar harorat juda yuqori bo'lsa, metall kukuni haddan tashqari kuyib ketishi va hatto boshqa shakllangan qismlarning qayta erishiga olib kelishi mumkin; agar harorat juda past bo'lsa, metall kukuni to'liq erimaydi, bog'lanish kuchi yetarli emas va shakllangan komponentning shakli saqlanmasligi mumkin. Shuning uchun lazerning quvvat barqarorligi bosib chiqarish sifati uchun juda muhimdir.

02 Nur sifati va nuqta o'lchami

Nur sifati va nuqta o'lchami bosib chiqarish aniqligini aks ettiruvchi asosiy parametrlardan biridir. 3D bosib chiqarish lazer nurlarini skanerlash orqali hosil bo'ladi. Lazer nuqtasi qanchalik kichik bo'lsa, skanerlash aniqligi shunchalik yuqori bo'ladi, bosilgan modelning aniqligi shunchalik yuqori bo'ladi va bosilgan qismning yuzasi shunchalik nozik bo'ladi.
Nur sifati odatda BPP yoki M2 bilan tavsiflanadi. M2 1 ga qanchalik yaqin bo'lsa, nur sifati shunchalik yaxshi bo'ladi, lazer energiyasi shunchalik konsentratsiyalangan bo'ladi va atrofdagi maydonga issiqlik ta'siri shunchalik kichik bo'ladi; shu bilan birga, nur sifati qanchalik yaxshi bo'lsa, mos keladigan divergensiya burchagi shunchalik kichik bo'ladi va fokuslangan nuqta shunchalik kichik bo'ladi.

03 GW Laser Tech va FASTFORMning 3D bosib chiqarish sohasidagi tadqiqotlari
GW Laser Tech, yuqori yorqinlikdagi tolali lazerlar sohasida dunyoda yetakchi sifatida, ushbu qo'llanilish sohasini ham faol ravishda o'rganib chiqdi. 3D bosib chiqarish texnologiyasiva tibbiy asboblar, avtomobil qismlari, aerokosmik va boshqa sohalarga mo'ljallangan 3D bosib chiqarish ilovalari uchun 500 Vt quvvatga ega bitta rejimli 10 mkm/14 mkm uzluksiz tolali lazerni ishga tushirdi.

Ular orasida 10 μm va 14 μm turli xil yadro diametrlari nuqta o'lchamini belgilaydi, bu asosan lazer quvvat zichligiga, ya'ni birlik maydoniga to'g'ri keladigan yorug'lik energiyasi miqdoriga ta'sir qiladi. Xuddi shu quvvat sharoitida nuqta o'lchami qanchalik kichik bo'lsa, lazer quvvat zichligi shuncha katta bo'ladi. Yuqori quvvat zichligidagi dog'lar yuqori erish nuqtalari yoki yuqori aks ettirishga ega metall kukunlarini chop etish uchun mos keladi.

Mahsulotning afzalliklari:

➢ Ultra yupqa va yengil dizayn, 19 dyuymli 1.5U balandlikdagi dizayn, og'irligi

➢ Mahsulot tuzilishi 3D bosib chiqarish muhitiga yo'naltirilgan yopiq dizaynni qo'llaydi, lazerning umumiy ishonchliligini sezilarli darajada yaxshilaydi, IP65 himoya darajasiga ega va yuqori harorat, yuqori namlik va yuqori chang kabi qattiq muhitlarda uzluksiz ishlashi mumkin.

➢ Maksimal quvvat 500 Vt ni tashkil qiladi, bu ostenitik zanglamaydigan po'lat, martensit zanglamaydigan po'lat, titan qotishmasi, nikel asosidagi yuqori haroratli qotishma, alyuminiy qotishmasi, magniy qotishmasi va boshqalar kabi keng tarqalgan metall materiallarni hosil qilish uchun etarli.

➢ Yaxshi quvvat barqarorligi, soatiga tebranish

➢ Yaxshi nur sifati, M2

FASTFORM (FastForm) - 3D bosib chiqarish texnologiyalari va uskunalarini tadqiq qilish va ishlab chiqishga ixtisoslashgan kompaniya bo'lib, eng yuqori tezkor prototiplash xizmatlari va qo'llab-quvvatlovchi yechimlarni taqdim eta oladi. Biz Guanghui Laser bilan chuqur hamkorlikni yo'lga qo'ydik va kelajakda aerokosmik, avtomobil modellari, biotibbiyot va boshqa sohalardagi asosiy qismlar bo'yicha 3D bosib chiqarish tajribalari va tadqiqotlarini o'tkazamiz. Biz FF-M140 bitta lazerli mahsulotlarni, FF-M150 o'qitishga xos modellarni, FF-M180D ikki lazerli stomatologik modellarni, FF-M300H 1000W yuqori quvvatli lazerli sanoat modellarini, FF-M500 ikki lazerli modellarini va FF-M800 to'rt lazerli mahsulotlarni ishga tushirdik va ularning barchasi ommaviy ishlab chiqarilgan va moslashtirilgan mahalliylashtirish yechimlarini qo'llab-quvvatlaydi. Biz mustaqil ravishda ko'p lazerli kesish va yo'l yaratish dasturi bo'lgan FastLayer ni ishlab chiqdik. Uskunalar to'liq avtomatik va qarovsiz ishlaydi.

Ushbu mahsulot quyidagi muhim afzalliklarga ega:

➢ Ikki tomonlama va o'zgaruvchan tezlikdagi kukunni yoyish texnologiyasi, yuqori kukundan foydalanish darajasi.

➢ Avtomatik kesish va yo'lni rejalashtirishni bir marta bosish bilan yakunlash uchun mustaqil ravishda ishlab chiqilgan dasturiy ta'minot.

➢ To'liq avtomatik boshqaruvni va masofadan turib qarovsiz ishlashni amalga oshirishi mumkin bo'lgan o'z kamerasi bilan birga keladi.

➢ Uskunalar juda barqaror va o'rnatish oson bo'lgan integratsiyalashgan payvandlash tuzilishini qo'llaydi.

3D bosib chiqarish sanoatining hozirgi holati va rivojlanish istiqbollari
Hozirgi vaqtda 3D bosib chiqarish tezkor prototiplash davriga kirdi. Xitoy Biznes Sanoati Tadqiqot Institutining statistik ma'lumotlariga ko'ra, 2021-yilda mashinasozlik sanoati quyi oqimdagi qo'llanilish sohalarining eng katta ulushini tashkil etadi va 17,5% ga yetdi, undan keyin iste'molchi elektronikasi (16,6%) va avtomobillar (16,1%). Iste'molchi elektronikasi va avtomobilsozlik sanoatining jadal rivojlanishi bilan kelajakda ushbu ikki sohada 3D bosib chiqarishning qo'llanilish sohalari yanada kengayadi.

Sanoat miqyosi nuqtai nazaridan, China Investment Network prognoziga ko'ra: 2021 yildan 2025 yilgacha 3D bosib chiqarishning o'rtacha yillik o'sish sur'ati taxminan 26,59% ni tashkil qiladi va 2025 yilda 70,1 milliard yuanga yetadi.

3D bosib chiqarish uch jihatni qamrab oladi: uskunalar, materiallar va xizmatlar, ular orasida bosib chiqarish uskunalari eng katta ulushni tashkil qiladi. CCID tomonidan e'lon qilingan ma'lumotlarga ko'ra, 2020-yilda Xitoyning 3D bosib chiqarish uskunalari sanoatining ko'lami 9,254 milliard yuanni tashkil etdi, bu eng katta ulushni tashkil etadi.

Hozirgi vaqtda 3D bosib chiqarish uskunalarining narxi hali ham nisbatan yuqori. Bir tomondan, bu xorijiy patentlar va monopoliyalar bilan bog'liq. Boshqa tomondan, bu mening mamlakatimning 3D sanoati kech boshlanganligi, talabning kamligi va avtonomiya darajasining pastligi bilan bog'liq. Mamlakatimning yuqori darajadagi ishlab chiqarish sanoatining modernizatsiya qilinishi va rivojlanishi, texnologiyalarning rivojlanishi va xarajatlarning pasayishi bilan, mening mamlakatimning 3D bosib chiqarish sanoati kelajakda mahalliylashtirishning o'sish tendentsiyasini ko'rsatadi. Uskunalar ishlab chiqaruvchilari o'rtasidagi yaqin hamkorlik 3D bosib chiqarish texnologiyasini keng ko'lamli rivojlantirishni rag'batlantirish uchun juda muhimdir.

Guanghui Laser nafaqat lazer mahsulotlari texnologiyasini tadqiq qilish va innovatsiya qilishga e'tibor qaratadi, balki lazerni qayta ishlash texnologiyalari sohasida ham izlanishlarni davom ettiradi va mijozlarga amaliy muammolarni hal qilishda yordam berishga sodiqdir. Yetakchi mahalliy 3D bosib chiqarish uskunalari ishlab chiqaruvchisi sifatida FASTFORM 3D bosib chiqarishning barcha jihatlari bilan tanish va mijozlarga 3D bosib chiqarish sohasida professional yuqori darajadagi mahsulotlarni taqdim etish uchun tajribali konsalting guruhiga ega. Kelajakda Guanghui Laser Xitoyda lazerli 3D bosib chiqarish texnologiyasini qo'llash va rivojlantirishni rag'batlantirish va sanoatni yangilashga yordam berish uchun FASTFORM bilan hamkorlik qiladi. Manba: Guanghui Laser Muallif: Ilova muhandisi Gu Jiaxing