Laser 3D inprimaketaren oinarriak
Metalezko materialen fabrikazio gehigarria (3D inprimaketa) eskaera handia da hegazkinean, aeroespazialean, nabigazioan, ibilgailuetan, moldeen fabrikazioan, ekipamendu medikoan eta beste esparru batzuetan.Gaur egun, metal gehigarrien fabrikazio-prozesuan erabiltzen den bero-iturria laser izpiaren energia handiko hiru izpi barne hartzen ditu, elektroi izpiak, mikro izpien plasma eta sinterizazio beroaren sarrera, etab. habearen bero-iturri metalezko fabrikazio gehigarriaren alorrean.Elektroi izpiaren eta mikroizpiaren plasma bero-iturriarekin alderatuta, laser izpiak puntu finaren, kostu baxuaren eta norabide-ekintzaren abantailak ditu zehaztutako materialaren posizioarekiko, metalezko materialen berehalako urtzeaz jabetu eta fusio-kanalaren lappingaren baldintzak betetzen dituena. eta zatiak osatzea.
Laser 3D inprimaketan erabiltzen diren laserrak zuntz laserrak, erdieroaleak, Nd:YAG laserrak eta CO2 laserrak dira.Material ezberdinek uhin-luzera desberdinetako laser desberdinak xurgatzen dituzte.Oro har, inprimatzeko polimeroa CO2 laserrak dira batez ere, metal hautsak 3D inprimatzeak batez ere zuntz laserrak erabiltzen ditu.Prozesatzeko metodo desberdinen arabera, laser-gehigarrien fabrikazioa laser sinterizazio selektiboa, laser urtze selektiboa, metal zuzeneko laser sinterizazioa, laser hauts-deposizioa, metal-deposizio zuzena eta abar bereiz daitezke.Horien artean, laser urtze selektiboa (SLM) gaur egun metalezko laser 3D inprimatzeko teknologirik erabilienetako bat da.Laser urtze selektiboa (SLM) inprimatzeko gailu baten oinarrizko egitura irudian ageri da.Inprimatu aurretik, 3D eredua geruzetan jartzen da eta, ondoren, eskaneatzeko ibilbidea zehazten da.Lehenengo urratsa mahaia espatula batekin uniformeki urratu eta hauts geruza bat jartzea da;bigarren urratsa, laser bat erabili hauts geruza horren gainean ibilbide zehatz bat eskaneatzeko, urtu eta inprimatze-geruza bat egiteko;hirugarren urratsean, mugitu mahaia geruza bat behera, eta, ondoren, goiko eragiketak ziklokatu, inprimatzeko geruza behetik gora pilatuta egon dadin, inprimatu beharreko 3D zatiak eratu daitezen.Oxidazioa saihesteko, prozesu osoa lan-ganberatik airea atera eta gas geldoz bete behar da.
▲ SLM inprimatzeko ekipoen oinarrizko printzipioak
Laser-eskaria laser 3D inprimaketan
Laser 3D inprimatzeko laserren eskaria, batez ere, bi alderditan islatzen da: batetik, potentzia eta potentzia egonkortasuna, bestetik, izpiaren kalitatea eta puntuaren tamaina.(1) Potentzia eta potentzia egonkortasuna 3D inprimaketa eratzeko prozesua laserren efektu termikoan oinarritzen da batez ere, laser intentsitateak energia-atalase jakin bat gainditu behar du materiala urtzeko, beraz, arreta gehiago jartzen zaio laserren irteerako batez besteko potentziari, hau da. ez da laserren pultsu-moduarekiko sentikorra, beraz, normalean zuntz etengabeko laserrak erabiltzen dira, eta potentzia gutxi gorabehera 100W eta 1000W artean banatzen da.Zenbat eta handiagoa izan eredua, orduan eta geruza gehiago egongo dira, eta inprimatzeko denbora luzeagoa izango da.Iraupen orokorra ordu batzuetatik hamarnaka ordu bitartekoa da.Hori dela eta, eskakizun handiak daude laserren epe luzerako funtzionamendu egonkorra izateko.Tenperatura altua bada, hauts metalikoak gainezka egin dezake, edo eratutako beste pieza batzuk berriro urtzea eragin dezake;tenperatura baxua da, hauts metalikoa ez da ondo urtzen, atxikimendua ez da nahikoa eta baliteke osatutako kidearen forma ez mantentzea.Hori dela eta, laserren potentzia-egonkortasuna funtsezkoa da inprimatze-kalitaterako.(2) Izpiaren kalitatea eta lekuaren tamaina Izpiaren kalitatea eta puntuaren tamaina inprimatzeko zehaztasunaren funtsezko parametroetako bat islatzen dute.3D inprimaketa laser izpiaren eskaneatze bidez eratzen da, zenbat eta txikiagoa izan laser puntua, orduan eta zehaztasun handiagoa eskaneatzea, orduan eta handiagoa izango da inprimatutako ereduaren bereizmena, eta inprimatutako piezaren gainazala delikatua begi hutsez ikusten da.Beam-masa BPP edo M2-ren ezaugarria izan ohi da, M2 1etik zenbat eta hurbilago egon, eta zenbat eta izpiaren kalitate hobea izan, zenbat eta kontzentratuagoa izango da laser-energia, orduan eta txikiagoa izango da inguruko beroaren gaineko eragina;aldi berean, zenbat eta kalitate hobea izan habea, orduan eta txikiagoa izango da dagokion dibergentzia-angelua, eta fokatutako lekua txikiagoa izango da.
GW Laser eta Fastform-en Esplorazioa 3D inprimaketaren arloan
GW Laser Tech, distira handiko zuntz laserren mundu mailako lider gisa, 3D inprimaketa teknologiaren gorakadarekin, aplikazio-eremu honetan aktiboki aztertzen ari da, 500W-ko modu bakarreko 10μm/14μm CW zuntz laserra 3D inprimatzeko aplikazioetarako. gailu medikoak, automobilgintzako piezak, aeroespaziala eta beste arlo batzuk.Horien artean, 10μm eta 14μm-ko nukleoaren diametro desberdineko tamainak lekuaren tamaina zehazten du, batez ere laser-potentzia-dentsitateari eragiten dio, hau da, azalera-unitateko argi-energia, potentzia-baldintza berdinetan, zenbat eta txikiagoa izan lekuaren tamaina, orduan eta handiagoa izango da laserra. potentzia-dentsitatea, eta potentzia-dentsitate handiko lekua egokia da fusio-puntu altua edo islapen handiko metal hautsa inprimatzeko.
▲ GW laser 500W modu bakarreko 10μm zuntz laser produktuaren abantailak:
➢ Diseinu ultramehea eta arina, 19 hazbeteko 1.5U altuera diseinua, pisua < 20 kg, egitura trinkoa, tamaina txikia, pisu arina, integrazio erosotasun paregabea eta aldakortasun malgua emanez.
➢ Produktuaren egiturak diseinu itxia hartzen du, eta horrek asko hobetzen du laserren fidagarritasun orokorra 3D inprimatzeko ingurunerako, IP65 babes maila, eta ingurune gogorretan funtzionatzen jarraitu dezake, hala nola tenperatura altua, hezetasun handia eta hauts handia.
➢ Gehienezko potentzia 500W-koa da, eta hori nahikoa da erabili ohi diren metalezko materialak osatzeko, hala nola altzairu herdoilgaitz austenitikoa, altzairu herdoilgaitz martensitikoa, titanio-aleazioa, nikelen oinarritutako superaleazioa, aluminio-aleazioa, magnesio-aleazioa eta abar.
➢ Potentzia-egonkortasun ona, orduko gorabeherak <0,5%, inprimaketa ultraluzearen prozesuaren koherentzia bermatzeko.
➢ Izpiaren kalitate ona, M2<1.1, modu bakarreko 10/14μm zuntz irteera, irteerako puntu txikia, inprimatzeko zehaztasun handia.
FastForm 3D inprimatzeko teknologia eta ekipamenduen ikerketan eta garapenean espezializatutako enpresa bat da, zeinak goi mailako prototipo azkarreko zerbitzuak eta laguntza-konponbideak eskain ditzake.GW Laser-ekin lankidetza sakona ezarri du, eta 3D inprimatzeko probak eta ikerketak egingo ditu aeroespazialeko, automobilgintzako ereduetako, biomedikuntzako eta beste alor batzuetako osagai gakoei buruzko ikerketak.FF-M140 laser produktu bakarrak, FF-M150 irakaskuntza eredu berezia, FF-M180D laser bikoitzeko ahozko eredu berezia, FF-M300H 1000W potentzia handiko laser eredu industriala, FF-M500 laser modelo bikoitza, FF-M800 lau laser produktuak eta guztiek ekoizpen masiboa lortzen dute, lokalizazio soluzio pertsonalizatuak onartzen dituzte.Laser anitzeko zatiketa eta bideak sortzeko FastLayer software independentean garatua.Ekipamendua guztiz automatikoki kontrolatzen da eta arretarik gabe dago.▲ Fabrikazio mesotesonikoa FF-M180D laser bikoitzeko metalezko 3D inprimagailua Produktu honek abantaila esanguratsu hauek ditu: ➢ Bi norabideko eta abiadura aldakorra hautsak jartzeko teknologia, hautsaren erabilera handia.➢ Software independentearen garapena, zatiketa automatikoa eta bideen planifikazioa klik bakarrean osatzea.➢ Kamera integratua, urrunetik kontrol guztiz automatikoa lor dezake, arretarik gabeko funtzionamendua.➢ Ekipamenduak soldatutako egitura integratua hartzen du, egonkortasun sendoarekin eta instalazio errazarekin
▲ FASTFORM FF-M180D GW 500W laser 3D inprimatzeko produktuekin
3D inprimaketaren industriaren egungo egoera eta garapen-aukerak
Gaur egun, 3D inprimaketa prototipo bizkorraren aroan sartu da, Txinako Merkataritza Industria Ikerketa Institutuaren estatistiken arabera, beherako aplikazio-eremuko makineria industriak hartzen du proportzio handiena 2021ean, % 17,5era iritsiz, kontsumo-elektronikaren ondoren ( %16,6 eta automobilak (%16,1).Kontsumo elektronikoaren eta automobilgintzaren industriaren garapen azkarrarekin, 3D inprimaketaren aplikazio-eremuak gehiago hedatuko dira etorkizunean bi eremu hauetan.
Eskala industrialari dagokionez, CICren proiekzioaren arabera, 2021-2025 3D inprimaketaren urteko batez besteko hazkunde-tasa %26,59 ingurukoa da, eta 2025ean 70.100 mila milioi yuanera iritsiko da. 3D inprimaketak hiru alderdi hartzen ditu: ekipamendua, materialak. eta zerbitzuak, eta horietatik inprimatzeko ekipoak dira gehienak.CCID-ek kaleratutako datuen arabera, Txinako 3D inprimatzeko ekipoen industriaren eskala 2020an 9.254 mila milioi yuanekoa da, proportziorik handiena duena.Gaur egun, 3D inprimatzeko ekipoen prezioa nahiko altua da oraindik, alde batetik, atzerriko patenteetatik eta monopolioetatik dator, bestetik, Txinako 3D industria berandu hasi zelako, eskaria txikia da eta autonomia maila da. baxua.Txinako goi-mailako manufaktura-industria berritu eta garatzearekin, teknologiaren garapenarekin eta kostuen jaitsierarekin, Txinako 3D inprimaketaren industriak etorkizunean lokalizazioa areagotzeko joera erakutsiko du.Gailuen fabrikatzaileen arteko lankidetza estua funtsezkoa da 3D inprimatzeko teknologiaren eskala bultzatzeko.Guanghui Laser-ek laser produktuen teknologiaren ikerketan eta berrikuntzan zentratzen ez ezik, etengabe arakatzen du laser prozesatzeko teknologiaren arloan, eta bezeroei aplikazio-arazoak konpontzen laguntzeko konpromisoa hartzen du.Txinan 3D inprimatzeko ekipoen fabrikatzaile liderra den aldetik, Micron Speed Manufacturing-ek 3D inprimaketaren alderdi guztiak ezagutzen ditu, eta aholkulari talde esperientziadun bat du bezeroei 3D inprimaketa profesionalaren alorreko goi mailako produktuak eskaintzeko.Etorkizunean, Guanghui Laser-ek Us Light Speed Manufacturing-ekin lan egingo du Txinan laser 3D inprimaketa-teknologiaren aplikazioa eta garapena sustatzeko eta industria-berrikuntzan laguntzeko.
Argitalpenaren ordua: 2022-02-24