کد صنعتی – لیزر GW در پرینت سه بعدی فلزی

اصول چاپ سه بعدی لیزری

تولید افزودنی (چاپ سه بعدی) مواد فلزی در هوانوردی، هوافضا، ناوبری، وسایل نقلیه، تولید قالب، تجهیزات پزشکی و سایر زمینه ها تقاضای زیادی دارد.در حال حاضر منبع حرارتی مورد استفاده در فرآیند ساخت افزودنی های فلزی شامل سه پرتو پرانرژی پرتو لیزر، پرتو الکترونی، میکرو پرتو پلاسما و حرارت ورودی تف جوشی و غیره است که پرتو لیزر پرمصرف ترین پرانرژی است. منبع حرارت پرتو در زمینه تولید افزودنی های فلزی.در مقایسه با پرتو الکترونی و منبع گرمای پلاسما میکروپرتو، پرتو لیزر دارای مزایای نقطه ریز، هزینه کم و عملکرد جهت‌دار به موقعیت مواد مشخص شده است که می‌تواند ذوب آنی مواد فلزی را محقق کند و الزامات پوشش کانال همجوشی را برآورده کند. و قطعه سازی

لیزرهای مورد استفاده در چاپ سه بعدی لیزری شامل لیزرهای فیبر، لیزرهای نیمه هادی، لیزرهای Nd:YAG و لیزرهای CO2 است.مواد مختلف لیزرهای مختلف با طول موج های مختلف را جذب می کنند.به طور کلی، پلیمر چاپ عمدتاً لیزرهای CO2 است، در حالی که چاپ سه بعدی پودرهای فلزی عمدتاً از لیزرهای فیبر استفاده می کند.با توجه به روش های مختلف پردازش، تولید افزودنی لیزر را می توان به تف جوشی لیزری انتخابی، ذوب لیزری انتخابی، تف جوشی مستقیم لیزر فلز، رسوب پودر لیزر، رسوب مستقیم فلز و غیره تقسیم کرد.در میان آنها، ذوب لیزری انتخابی (SLM) در حال حاضر یکی از پرکاربردترین فناوری های پرینت سه بعدی لیزری فلزات است.ساختار اصلی دستگاه چاپ انتخابی ذوب لیزری (SLM) در شکل نشان داده شده است.قبل از چاپ، مدل سه بعدی لایه لایه می شود و سپس مسیر اسکن مشخص می شود.اولین مرحله این است که میز را به طور یکنواخت با کاردک خراش دهید و یک لایه پودر روی آن بگذارید.مرحله دوم، از لیزر برای اسکن یک مسیر مشخص روی این لایه پودر استفاده کنید تا آن را ذوب کنید و یک لایه چاپ را متوجه شوید.در مرحله سوم، جدول را یک لایه به پایین ببرید و سپس عملیات فوق را چرخه کنید، به طوری که لایه چاپ از پایین به بالا روی هم قرار گیرد تا قسمت های سه بعدی چاپ شونده تشکیل شوند.به منظور جلوگیری از اکسیداسیون، کل فرآیند شامل استخراج هوا از محفظه کار و پر کردن آن با گاز بی اثر است.

▲ اصول اولیه تجهیزات چاپ SLM

تقاضا برای لیزر در چاپ سه بعدی لیزری

تقاضا برای لیزر برای چاپ سه بعدی لیزری عمدتاً در دو جنبه منعکس می شود: از یک سو، قدرت و پایداری توان، از سوی دیگر، کیفیت پرتو و اندازه نقطه.(1) فرآیند تشکیل پرینت سه بعدی قدرت و پایداری نیرو عمدتاً به اثر حرارتی لیزر متکی است، شدت لیزر باید از آستانه انرژی خاصی برای ذوب شدن مواد تجاوز کند، بنابراین توجه بیشتری به میانگین توان خروجی لیزر می شود. به حالت پالس لیزر حساس نیست، بنابراین معمولاً از لیزرهای فیبر پیوسته استفاده می شود و قدرت تقریباً بین 100 وات و 1000 وات توزیع می شود.هر چه مدل بزرگتر باشد، لایه های بیشتری وجود دارد و زمان چاپ بیشتر می شود.مدت زمان کلی از چند ساعت تا ده ها ساعت متغیر است.بنابراین، الزامات بالایی برای عملکرد پایدار لیزرها در طولانی مدت وجود دارد.اگر درجه حرارت بالا باشد، پودر فلز ممکن است بیش از حد بسوزد، یا حتی باعث ذوب مجدد سایر قطعات تشکیل شده شود.دما پایین است، پودر فلز به طور کامل ذوب نمی شود، چسبندگی کافی نیست و ممکن است شکل عضو تشکیل شده حفظ نشود.بنابراین، پایداری انرژی لیزر برای کیفیت چاپ بسیار مهم است.(2) کیفیت پرتو و اندازه نقطه کیفیت پرتو و اندازه نقطه منعکس کننده یکی از پارامترهای کلیدی دقت چاپ است.پرینت سه بعدی با اسکن پرتو لیزر شکل می گیرد، هر چه نقطه لیزر کوچکتر باشد، دقت اسکن بیشتر می شود، وضوح مدل چاپ شده بالاتر می رود و سطح قسمت چاپ شده با چشم غیرمسلح ظریف تر قابل مشاهده است.جرم پرتو معمولاً با BPP یا M2 مشخص می شود، هرچه M2 به 1 نزدیکتر باشد، نشان می دهد که هر چه کیفیت پرتو بهتر باشد، انرژی لیزر متمرکزتر باشد، تأثیر کمتری بر گرمای اطراف دارد.در عین حال، هرچه کیفیت پرتو بهتر باشد، زاویه واگرایی مربوطه کوچکتر خواهد بود و نقطه متمرکز نیز به همان نسبت کوچکتر خواهد بود.

GW لیزر و Fastform's کاوش در زمینه پرینت سه بعدی

GW Laser Tech به عنوان پیشرو جهانی در لیزرهای فیبر روشنایی بالا، با ظهور فناوری چاپ سه بعدی، به طور فعال در این زمینه کاربردی نیز کاوش می کند و یک لیزر فیبر فیبر 500 وات تک حالته 10μm/14μm CW را برای کاربردهای پرینت سه بعدی راه اندازی می کند. تجهیزات پزشکی، قطعات خودرو، هوافضا و سایر زمینه ها.در میان آنها، اندازه قطر هسته 10 میکرومتر و 14 میکرومتر، اندازه نقطه را تعیین می کند، که عمدتاً بر چگالی توان لیزر تأثیر می گذارد، یعنی انرژی نور در واحد سطح، تحت شرایط قدرت یکسان، هرچه اندازه نقطه کوچکتر باشد، لیزر بزرگتر است. چگالی توان، و نقطه چگالی توان بالا برای چاپ با نقطه ذوب بالا یا پودر فلز با انعکاس بالا مناسب است.

▲ GW لیزر 500W تک حالته 10μm مزایای محصول لیزر فیبر:

➢ طراحی فوق العاده نازک، سبک وزن، طراحی ارتفاع 19 اینچ 1.5U، وزن کمتر از 20 کیلوگرم، ساختار جمع و جور، اندازه کوچک، وزن سبک، به راحتی یکپارچه سازی بی نظیر و تطبیق پذیری انعطاف پذیر.

➢ ساختار محصول یک طراحی بسته را اتخاذ می کند که قابلیت اطمینان کلی لیزر را برای محیط چاپ سه بعدی، سطح حفاظت IP65 به میزان زیادی بهبود می بخشد و می تواند در محیط های خشن مانند دمای بالا، رطوبت بالا و گرد و غبار بالا به کار خود ادامه دهد.

➢ حداکثر توان 500 وات است که برای تشکیل مواد فلزی معمولی مانند فولاد ضد زنگ آستنیتی، فولاد ضد زنگ مارتنزیتی، آلیاژ تیتانیوم، سوپرآلیاژ مبتنی بر نیکل، آلیاژ آلومینیوم، آلیاژ منیزیم و غیره کافی است.

➢ پایداری برق خوب، نوسانات در ساعت <0.5٪، برای اطمینان از ثبات فرآیند چاپ فوق العاده طولانی.

➢ کیفیت پرتو خوب، M2<1.1، خروجی فیبر 10/14 میکرومتر تک حالته، نقطه خروجی کوچک، دقت چاپ بالا.

FastForm یک شرکت متخصص در تحقیق و توسعه فناوری و تجهیزات چاپ سه بعدی است که می تواند خدمات نمونه سازی سریع و راه حل های پشتیبانی را ارائه دهد.این شرکت همکاری عمیقی با GW Laser ایجاد کرده است و در آینده آزمایش‌ها و تحقیقات پرینت سه بعدی را روی اجزای کلیدی در هوافضا، مدل‌های خودرو، زیست‌پزشکی و سایر زمینه‌ها انجام خواهد داد.راه اندازی محصولات تک لیزری FF-M140، مدل ویژه آموزش FF-M150، مدل ویژه دهانی لیزر دوگانه FF-M180D، مدل صنعتی لیزر پرقدرت FF-M300H 1000W، مدل لیزر دوگانه FF-M500، چهار محصول لیزری FF-M800 و همه آنها به تولید انبوه می رسند، از راه حل های محلی سازی سفارشی پشتیبانی می کنند.به طور مستقل نرم افزار FastLayer برش چند لیزری و تولید مسیر را توسعه داده است.تجهیزات کاملاً خودکار و بدون مراقبت کنترل می شوند.▲ چاپگر سه بعدی لیزری فلزی دوگانه FF-M180D تولید مزوتسونیک این محصول دارای مزایای قابل توجه زیر است: ➢ فناوری تخمگذار پودر دو طرفه و سرعت متغیر، استفاده از پودر بالا.➢ توسعه نرم افزار مستقل، تکمیل برش خودکار و برنامه ریزی مسیر با یک کلیک.➢ دوربین داخلی، می تواند از راه دور به کنترل کاملا خودکار، عملکرد بدون مراقبت دست یابد.➢ تجهیزات ساختار جوش داده شده یکپارچه، با ثبات قوی و نصب آسان را اتخاذ می کند

▲ FASTFORM FF-M180D با محصولات پرینت سه بعدی لیزری GW 500W

وضعیت فعلی و چشم انداز توسعه صنعت چاپ سه بعدی

در حال حاضر، پرینت سه بعدی وارد عصر نمونه سازی سریع شده است، طبق آمار موسسه تحقیقات صنعت تجاری چین، صنعت ماشین آلات در زمینه کاربردهای پایین دستی بیشترین سهم را در سال 2021 به خود اختصاص داده است و به 17.5٪ رسیده است و پس از آن لوازم الکترونیکی مصرفی قرار دارند. 16.6 درصد و خودرو (16.1 درصد).با توسعه سریع صنایع الکترونیک مصرفی و خودرو، حوزه های کاربردی پرینت سه بعدی در این دو زمینه در آینده گسترش بیشتری خواهد یافت.

از نظر مقیاس صنعتی، طبق پیش بینی CIC، متوسط ​​نرخ رشد ترکیبی سالانه پرینت سه بعدی در سال های 2021-2025 حدود 26.59٪ است و در سال 2025 به 70.1 میلیارد یوان خواهد رسید. چاپ سه بعدی سه جنبه را پوشش می دهد: تجهیزات، مواد. و خدمات، که تجهیزات چاپ اکثریت را تشکیل می دهند.بر اساس داده های منتشر شده توسط CCID، مقیاس صنعت تجهیزات چاپ سه بعدی چین در سال 2020 9.254 میلیارد یوان است که بیشترین نسبت را به خود اختصاص داده است.در حال حاضر، قیمت تجهیزات پرینت سه بعدی هنوز نسبتاً بالا است، از یک سو، از اختراعات و انحصارات خارجی سرچشمه می گیرد، از سوی دیگر، زیرا صنعت سه بعدی چین دیر شروع شده است، تقاضا کم است و میزان استقلال آن کم است. کم.با ارتقاء و توسعه صنعت تولید پیشرفته چین، توسعه فناوری و کاهش هزینه ها، صنعت چاپ سه بعدی چین روند افزایش بومی سازی را در آینده نشان خواهد داد.همکاری نزدیک بین سازندگان دستگاه برای افزایش مقیاس فناوری چاپ سه بعدی حیاتی است.لیزر Guanghui نه تنها بر تحقیق و نوآوری فناوری محصولات لیزری تمرکز دارد، بلکه به طور مداوم در زمینه فناوری پردازش لیزر کاوش می کند و متعهد به کمک به مشتریان در حل مشکلات برنامه است.Micron Speed ​​Manufacturing به عنوان تولید کننده پیشرو تجهیزات پرینت سه بعدی در چین، با تمام جنبه های پرینت سه بعدی آشنا بوده و دارای تیمی مجرب از مشاوران برای ارائه محصولات پیشرفته در زمینه چاپ سه بعدی حرفه ای به مشتریان است.در آینده، Guanghui Laser با Us Light Speed ​​Manufacturing برای ترویج کاربرد و توسعه فناوری چاپ سه بعدی لیزری در چین و کمک به ارتقاء صنعتی همکاری خواهد کرد.