Asas percetakan 3D laser
Pembuatan aditif (pencetakan 3D) bahan logam sangat diperlukan dalam penerbangan, aeroangkasa, navigasi, kenderaan, pembuatan acuan, peralatan perubatan dan bidang lain.Pada masa ini, sumber haba yang digunakan dalam proses pembuatan aditif logam termasuk tiga rasuk bertenaga tinggi sinar laser, rasuk elektron, plasma rasuk mikro dan input haba pensinteran, dan lain-lain, yang mana sinar laser adalah tenaga tinggi yang paling banyak digunakan. sumber haba rasuk dalam bidang pembuatan bahan tambahan logam.Berbanding dengan pancaran elektron dan sumber haba plasma mikrobeam, pancaran laser mempunyai kelebihan titik halus, kos rendah, dan tindakan berarah ke kedudukan bahan yang ditentukan, yang dapat merealisasikan peleburan serta-merta bahan logam dan memenuhi keperluan lapping saluran gabungan. dan membentuk bahagian.
Laser yang digunakan dalam percetakan 3D laser termasuk laser gentian, laser semikonduktor, laser Nd:YAG dan laser CO2.Bahan yang berbeza menyerap laser yang berbeza dengan panjang gelombang yang berbeza.Secara umum, polimer percetakan terutamanya laser CO2, manakala percetakan 3D serbuk logam terutamanya menggunakan laser gentian.Mengikut kaedah pemprosesan yang berbeza, pembuatan aditif laser boleh dibahagikan kepada pensinteran laser terpilih, pencairan laser terpilih, pensinteran laser logam langsung, pemendapan serbuk laser, pemendapan logam langsung dan sebagainya.Antaranya, peleburan laser terpilih (SLM) kini merupakan salah satu teknologi percetakan 3D laser logam yang paling banyak digunakan.Struktur asas peranti pencetak peleburan laser terpilih (SLM) ditunjukkan dalam rajah.Sebelum mencetak, model 3D dilapisi dan kemudian trajektori imbasan ditentukan.Langkah pertama ialah mengikis meja secara merata dengan spatula dan meletakkan lapisan serbuk di atasnya;langkah kedua, gunakan laser untuk mengimbas trajektori tertentu pada lapisan serbuk ini untuk mencairkannya dan merealisasikan lapisan percetakan;langkah ketiga, gerakkan jadual ke bawah satu lapisan, dan kemudian kitar operasi di atas, supaya lapisan pencetakan disusun dari bawah ke atas, supaya bahagian 3D yang akan dicetak terbentuk.Untuk mengelakkan pengoksidaan, keseluruhan proses melibatkan pengekstrakan udara dari ruang kerja dan mengisinya dengan gas lengai.
▲ Prinsip asas peralatan percetakan SLM
Permintaan untuk laser dalam percetakan 3D laser
Permintaan untuk laser untuk percetakan 3D laser terutamanya dicerminkan dalam dua aspek: dalam satu pihak, kuasa dan kestabilan kuasa, sebaliknya, kualiti rasuk dan saiz tempat.(1) Kuasa dan kestabilan kuasa Proses pembentukan percetakan 3D terutamanya bergantung pada kesan haba laser, keamatan laser mesti melebihi ambang tenaga tertentu untuk mencairkan bahan, jadi lebih banyak perhatian diberikan kepada kuasa output purata laser, yang tidak sensitif kepada mod nadi laser, jadi ia biasanya digunakan laser gentian berterusan, dan kuasa diagihkan secara kasar antara 100W dan 1000W.Lebih besar model, lebih banyak lapisan terdapat, dan lebih lama masa cetakan.Tempoh umum adalah dari beberapa jam hingga berpuluh-puluh jam.Oleh itu, terdapat keperluan yang tinggi untuk operasi stabil jangka panjang laser.Jika suhu tinggi, serbuk logam mungkin terbakar, atau malah menyebabkan bahagian lain yang terbentuk menjadi cair;suhu rendah, serbuk logam tidak cair dengan sempurna, lekatan tidak mencukupi, dan bentuk anggota yang terbentuk mungkin tidak dikekalkan.Oleh itu, kestabilan kuasa laser adalah penting untuk kualiti cetakan.(2) Kualiti rasuk dan saiz titik Kualiti rasuk dan saiz titik mencerminkan salah satu parameter utama ketepatan percetakan.Percetakan 3D dibentuk oleh pengimbasan pancaran laser, semakin kecil bintik laser, semakin tinggi ketepatan pengimbasan, semakin tinggi resolusi model cetakan, dan semakin halus permukaan bahagian yang dicetak dapat dilihat dengan mata kasar.Jisim rasuk biasanya dicirikan oleh BPP atau M2, lebih dekat M2 kepada 1, menunjukkan bahawa lebih baik kualiti rasuk, lebih pekat tenaga laser, lebih kecil kesan pada haba sekeliling;pada masa yang sama, lebih baik kualiti rasuk, lebih kecil sudut perbezaan yang sepadan, dan tempat yang difokuskan akan menjadi lebih kecil.
GW Laser dan Fastform's Penerokaan dalam Bidang Percetakan 3D
GW Laser Tech, sebagai peneraju global dalam laser gentian kecerahan tinggi, dengan peningkatan teknologi pencetakan 3D, juga sedang meneroka secara aktif dalam bidang aplikasi ini, melancarkan laser gentian CW mod tunggal 500W 10μm/14μm untuk aplikasi percetakan 3D, untuk peranti perubatan, alat ganti automotif, aeroangkasa dan bidang lain.Antaranya, saiz diameter teras berbeza 10μm dan 14μm menentukan saiz tempat, terutamanya mempengaruhi ketumpatan kuasa laser, iaitu tenaga cahaya per unit kawasan, di bawah keadaan kuasa yang sama, semakin kecil saiz tempat, semakin besar laser. ketumpatan kuasa, dan tempat ketumpatan kuasa tinggi sesuai untuk mencetak takat lebur tinggi atau serbuk logam pantulan tinggi.
▲ Kelebihan produk laser gentian laser GW 500W mod tunggal 10μm:
➢ Reka bentuk ultra-nipis, ringan, reka bentuk ketinggian 1.5U 19 inci, berat < 20kg, struktur padat, saiz kecil, ringan, memberikan kemudahan integrasi yang tiada tandingan dan serba boleh fleksibel.
➢ Struktur produk menggunakan reka bentuk tertutup, yang meningkatkan kebolehpercayaan keseluruhan laser untuk persekitaran pencetakan 3D, tahap perlindungan IP65, dan boleh terus beroperasi dalam persekitaran yang keras seperti suhu tinggi, kelembapan tinggi dan habuk tinggi.
➢ Kuasa maksimum ialah 500W, yang cukup untuk membentuk bahan logam yang biasa digunakan seperti keluli tahan karat austenit, keluli tahan karat martensit, aloi titanium, superalloy berasaskan nikel, aloi aluminium, aloi magnesium dan sebagainya.
➢ Kestabilan kuasa yang baik, turun naik sejam <0.5%, untuk memastikan konsistensi proses pencetakan ultra-panjang.
➢ Kualiti pancaran yang baik, M2<1.1, keluaran gentian 10/14μm mod tunggal, tempat keluaran kecil, ketepatan percetakan yang tinggi.
FastForm ialah sebuah syarikat yang mengkhusus dalam penyelidikan dan pembangunan teknologi dan peralatan pencetakan 3D, yang boleh menyediakan perkhidmatan prototaip pantas yang terkemuka dan penyelesaian sokongan.Ia telah mewujudkan kerjasama yang mendalam dengan GW Laser, dan akan menjalankan ujian dan penyelidikan pencetakan 3D mengenai komponen utama dalam aeroangkasa, model automotif, bioperubatan dan bidang lain pada masa hadapan.Melancarkan produk laser tunggal FF-M140, model khas mengajar FF-M150, model khas lisan dwi laser FF-M180D, model industri laser berkuasa tinggi FF-M300H 1000W, model dwi laser FF-M500, empat produk laser FF-M800, dan kesemuanya mencapai pengeluaran besar-besaran, menyokong penyelesaian penyetempatan tersuai.Perisian penghirisan berbilang laser dan penjanaan laluan yang dibangunkan secara bebas FastLayer.Peralatan dikawal sepenuhnya secara automatik dan tanpa pengawasan.▲ Pembuatan mesothesonik FF-M180D pencetak 3D logam dwi laser Produk ini mempunyai kelebihan ketara berikut: ➢ Teknologi peletakan serbuk berkelajuan dua hala dan berubah-ubah, penggunaan serbuk yang tinggi.➢ Pembangunan perisian bebas, penyelesaian satu klik bagi penghirisan automatik dan perancangan laluan.➢ Kamera terbina dalam, dari jauh boleh mencapai kawalan automatik sepenuhnya, operasi tanpa pengawasan.➢ Peralatan menggunakan struktur dikimpal bersepadu, dengan kestabilan yang kukuh dan pemasangan yang mudah
▲ FASTFORM FF-M180D dengan produk percetakan 3D laser GW 500W
Situasi semasa dan prospek pembangunan industri percetakan 3D
Pada masa ini, percetakan 3D telah memasuki era prototaip pantas, menurut statistik Institut Penyelidikan Industri Komersial China, industri jentera dalam bidang aplikasi hiliran menyumbang bahagian terbesar pada tahun 2021, mencapai 17.5%, diikuti oleh elektronik pengguna ( 16.6%) dan kereta (16.1%).Dengan perkembangan pesat industri elektronik pengguna dan automotif, bidang aplikasi percetakan 3D dalam kedua-dua bidang ini akan diperluaskan lagi pada masa hadapan.
Dari segi skala perindustrian, menurut unjuran CIC, kadar pertumbuhan kompaun tahunan purata pencetakan 3D pada 2021-2025 adalah kira-kira 26.59%, dan ia akan mencapai 70.1 bilion yuan pada 2025. Pencetakan 3D meliputi tiga aspek: peralatan, bahan dan perkhidmatan, yang mana peralatan percetakan menyumbang sebahagian besar.Menurut data yang dikeluarkan oleh CCID, skala industri peralatan pencetakan 3D China pada tahun 2020 ialah 9.254 bilion yuan, menyumbang bahagian tertinggi.Pada masa ini, harga peralatan percetakan 3D masih agak tinggi, di satu pihak, ia berasal dari paten dan monopoli asing, sebaliknya, kerana industri 3D China bermula lewat, permintaannya kecil, dan tahap autonomi adalah rendah.Dengan peningkatan dan pembangunan industri pembuatan mewah China, perkembangan teknologi dan penurunan kos, industri percetakan 3D China akan menunjukkan trend peningkatan penyetempatan pada masa hadapan.Kerjasama erat antara pengeluar peranti adalah penting untuk memacu skala teknologi percetakan 3D.Guanghui Laser bukan sahaja memberi tumpuan kepada penyelidikan dan inovasi teknologi produk laser, tetapi juga meneroka secara berterusan dalam bidang teknologi pemprosesan laser, dan komited untuk membantu pelanggan menyelesaikan masalah aplikasi.Sebagai pengeluar peralatan percetakan 3D terkemuka di China, Micron Speed Manufacturing sudah biasa dengan semua aspek percetakan 3D, dan mempunyai pasukan perunding yang berpengalaman untuk menyediakan pelanggan dengan produk mewah dalam bidang percetakan 3D profesional.Pada masa hadapan, Guanghui Laser akan bekerjasama dengan Us Light Speed Manufacturing untuk mempromosikan aplikasi dan pembangunan teknologi percetakan 3D laser di China dan membantu peningkatan industri.
Masa siaran: Feb-24-2022