Bazat e printimit 3D me lazer
Prodhimi shtesë (printimi 3D) i materialeve metalike është në kërkesë të madhe në aviacion, hapësirë ajrore, navigacion, automjete, prodhimin e mykut, pajisjet mjekësore dhe fusha të tjera.Aktualisht, burimi i nxehtësisë i përdorur në procesin e prodhimit të aditivëve metalikë përfshin tre rreze me energji të lartë të rrezes lazer, rreze elektronike, plazma mikro-rreze dhe hyrje të nxehtësisë sinteruese, etj., prej të cilave rrezja lazer është më e përdorur gjerësisht me energji të lartë. burimi i nxehtësisë së rrezeve në fushën e prodhimit të aditivëve metalikë.Krahasuar me rrezen elektronike dhe burimin e nxehtësisë së plazmës së mikrorrezes, rrezja lazer ka avantazhet e pikës së imët, kostos së ulët dhe veprimit të drejtimit në pozicionin e specifikuar të materialit, i cili mund të realizojë shkrirjen e menjëhershme të materialeve metalike dhe të përmbushë kërkesat e mbulimit të kanalit të shkrirjes. dhe formimi i pjesëve.
Lazerët e përdorur në printimin 3D me lazer përfshijnë lazer me fibra, lazer gjysmëpërçues, lazer Nd:YAG dhe lazer CO2.Materiale të ndryshme thithin lazer të ndryshëm me gjatësi vale të ndryshme.Në përgjithësi, polimeri i printimit është kryesisht lazer CO2, ndërsa printimi 3D i pluhurave metalikë përdor kryesisht lazer me fibra.Sipas metodave të ndryshme të përpunimit, prodhimi i aditivëve lazer mund të ndahet në sinterim selektiv me lazer, shkrirje selektive me lazer, shkrirje të drejtpërdrejtë me lazer metalik, depozitim pluhur lazer, depozitim të drejtpërdrejtë metalik etj.Midis tyre, shkrirja selektive me lazer (SLM) është aktualisht një nga teknologjitë më të përdorura të printimit 3D me lazer metalik.Struktura bazë e një pajisjeje printimi me shkrirje me lazer selektiv (SLM) është paraqitur në figurë.Para printimit, modeli 3D shtresohet dhe më pas përcaktohet trajektorja e skanimit.Hapi i parë është të kruajni në mënyrë të barabartë tryezën me një shpatull dhe të vendosni një shtresë pluhuri mbi të;hapi i dytë, përdorni një lazer për të skanuar një trajektore specifike në këtë shtresë pluhuri për ta shkrirë atë dhe për të realizuar një shtresë printimi;hapi i tretë, zhvendoseni tabelën një shtresë poshtë dhe më pas ciklimi i veprimeve të mësipërme, në mënyrë që shtresa e printimit të grumbullohet nga poshtë lart, në mënyrë që të formohen pjesët 3D që do të printohen.Për të parandaluar oksidimin, i gjithë procesi përfshin nxjerrjen e ajrit nga dhoma e punës dhe mbushjen e tij me gaz inert.
▲ Parimet bazë të pajisjeve të printimit SLM
Kërkesa për lazer në printimin lazer 3D
Kërkesa për lazer për printimin 3D me lazer reflektohet kryesisht në dy aspekte: nga njëra anë, qëndrueshmëria e fuqisë dhe fuqisë, nga ana tjetër, cilësia e rrezes dhe madhësia e pikës.(1) Procesi i formimit të printimit 3D i qëndrueshmërisë së fuqisë dhe fuqisë kryesisht mbështetet në efektin termik të lazerit, intensiteti i lazerit duhet të kalojë një prag të caktuar energjie për të shkrirë materialin, kështu që më shumë vëmendje i kushtohet fuqisë mesatare dalëse të lazerit, e cila nuk është i ndjeshëm ndaj modalitetit të pulsit të lazerit, kështu që zakonisht përdoren lazer me fibra të vazhdueshme, dhe fuqia shpërndahet afërsisht midis 100W dhe 1000W.Sa më i madh të jetë modeli, aq më shumë shtresa ka dhe aq më e gjatë është koha e printimit.Kohëzgjatja e përgjithshme varion nga disa orë në dhjetëra orë.Prandaj, ka kërkesa të larta për funksionimin afatgjatë të qëndrueshëm të lazerëve.Nëse temperatura është e lartë, pluhuri i metalit mund të digjet tej mase, apo edhe të shkaktojë rishkrirjen e pjesëve të tjera të formuara;temperatura është e ulët, pluhuri i metalit nuk shkrihet plotësisht, ngjitja nuk është e mjaftueshme dhe forma e pjesës së formuar mund të mos ruhet.Prandaj, qëndrueshmëria e energjisë së lazerit është thelbësore për cilësinë e printimit.(2) Cilësia e rrezes dhe madhësia e pikës Cilësia e rrezes dhe madhësia e pikës pasqyrojnë një nga parametrat kryesorë të saktësisë së printimit.Printimi 3D formohet nga skanimi me rreze lazer, sa më i vogël të jetë pika lazer, aq më e lartë është saktësia e skanimit, aq më e lartë është rezolucioni i modelit të printuar dhe aq më delikate sipërfaqja e pjesës së printuar është e dukshme me sy të lirë.Masa e rrezes zakonisht karakterizohet nga BPP ose M2, sa më afër M2 të jetë 1, që tregon se sa më e mirë të jetë cilësia e rrezes, aq më e përqendruar është energjia e lazerit, aq më i vogël është ndikimi në nxehtësinë përreth;në të njëjtën kohë, sa më e mirë të jetë cilësia e rrezes, aq më i vogël është këndi përkatës i divergjencës dhe pika e fokusuar do të jetë përkatësisht më e vogël.
GW Laser dhe Fastform's Eksplorim në fushën e printimit 3D
GW Laser Tech, si lider global në lazerët me fibra me ndriçim të lartë, me rritjen e teknologjisë së printimit 3D, po eksploron gjithashtu në mënyrë aktive në këtë fushë aplikimi, duke lançuar një lazer me fibër me një modalitet 500W 10μm/14μm CW për aplikimet e printimit 3D, për pajisjet mjekësore, pjesët e automobilave, hapësirën ajrore dhe fusha të tjera.Midis tyre, madhësia e diametrit të bërthamës prej 10μm dhe 14μm përcakton madhësinë e pikës, duke ndikuar kryesisht në densitetin e fuqisë së lazerit, domethënë në energjinë e dritës për njësi sipërfaqe, në të njëjtat kushte fuqie, sa më e vogël të jetë madhësia e pikës, aq më i madh është lazeri. densiteti i fuqisë, dhe pika me densitet të lartë të fuqisë është e përshtatshme për printimin e pluhurit metalik me pikë të lartë shkrirjeje ose me reflektim të lartë.
▲ Përparësitë e produktit lazer me fibër GW 500W me një modalitet 10μm:
➢ Dizajn ultra i hollë, me peshë të lehtë, dizajn i lartësisë 19 inç 1,5U, peshë < 20 kg, strukturë kompakte, përmasa të vogla, peshë të lehtë, duke dhënë komoditet të pashembullt të integrimit dhe shkathtësi fleksibël.
➢ Struktura e produktit miraton një dizajn të mbyllur, i cili përmirëson shumë besueshmërinë e përgjithshme të lazerit për mjedisin e printimit 3D, nivelin e mbrojtjes IP65 dhe mund të vazhdojë të funksionojë në mjedise të ashpra si temperatura e lartë, lagështia e lartë dhe pluhuri i lartë.
➢ Fuqia maksimale është 500 W, e cila është e mjaftueshme për të formuar materiale metalike të përdorura zakonisht si çelik inoks austenitik, çelik inox martensitik, aliazh titani, superaliazh me bazë nikel, aliazh alumini, aliazh magnezi etj.
➢ Stabilitet i mirë i energjisë, luhatje në orë <0,5%, për të siguruar qëndrueshmërinë e procesit të printimit shumë të gjatë.
➢ Cilësi e mirë e rrezes, M2<1.1, dalje e fibrave me një modalitet 10/14μm, vend i vogël prodhimi, saktësi e lartë printimi.
FastForm është një kompani e specializuar në kërkimin dhe zhvillimin e teknologjisë dhe pajisjeve të printimit 3D, të cilat mund të ofrojnë shërbime të nivelit të lartë të prototipimit të shpejtë dhe zgjidhje mbështetëse.Ajo ka krijuar një bashkëpunim të thellë me GW Laser dhe do të kryejë teste dhe kërkime të printimit 3D mbi komponentët kryesorë në hapësirën ajrore, modelet e automobilave, biomjekësinë dhe fusha të tjera në të ardhmen.Lançuan produkte me laser të vetëm FF-M140, model special mësimor FF-M150, model special oral me lazer të dyfishtë FF-M180D, model industrial lazer me fuqi të lartë FF-M300H 1000W, model lazer dyfish FF-M500, katër produkte lazer FF-M800, dhe të gjithë arrijnë prodhim masiv, mbështesin zgjidhje të personalizuara të lokalizimit.Softueri FastLayer i zhvilluar në mënyrë të pavarur për prerjen dhe gjenerimin e rrugëve me shumë lazer.Pajisja kontrollohet plotësisht automatikisht dhe pa mbikëqyrje.▲ Printer 3D me lazer metalik me laser të dyfishtë FF-M180D i prodhimit Mesothesonic Ky produkt ka këto avantazhe domethënëse: ➢ Teknologjia e shtrimit të pluhurit me dy drejtime dhe me shpejtësi të ndryshueshme, përdorim i lartë i pluhurit.➢ Zhvillimi i pavarur i softuerit, përfundimi me një klikim i prerjes automatike dhe planifikimit të rrugës.➢ Kamera e integruar, mund të arrijë në distancë kontrollin plotësisht automatik, funksionimin e pambikëqyrur.➢ Pajisja adopton strukturë të integruar të salduar, me qëndrueshmëri të fortë dhe instalim të lehtë
▲ FASTFORM FF-M180D me produkte printimi lazer 3D GW 500W
Situata aktuale dhe perspektivat e zhvillimit të industrisë së printimit 3D
Aktualisht, printimi 3D ka hyrë në epokën e prototipizimit të shpejtë, sipas statistikave të Institutit të Kërkimeve të Industrisë Tregtare të Kinës, industria e makinerive në fushën e aplikimit në rrjedhën e poshtme zë pjesën më të madhe në vitin 2021, duke arritur në 17.5%, e ndjekur nga elektronika e konsumit ( 16.6%) dhe automobila (16.1%).Me zhvillimin e shpejtë të industrisë së elektronikës së konsumit dhe të automobilave, fushat e aplikimit të printimit 3D në këto dy fusha do të zgjerohen më tej në të ardhmen.
Për sa i përket shkallës industriale, sipas projeksionit të CIC, norma mesatare vjetore e rritjes së kompleksit të printimit 3D në 2021-2025 është rreth 26,59%, dhe do të arrijë në 70,1 miliardë juanë në 2025. Printimi 3D mbulon tre aspekte: pajisjet, materialet dhe shërbimet, nga të cilat pajisjet e printimit përbëjnë shumicën.Sipas të dhënave të lëshuara nga CCID, shkalla e industrisë së pajisjeve të printimit 3D të Kinës në vitin 2020 është 9.254 miliardë juanë, duke zënë përqindjen më të lartë.Aktualisht, çmimi i pajisjeve të printimit 3D është ende relativisht i lartë, nga njëra anë, ai buron nga patentat dhe monopolet e huaja, nga ana tjetër, sepse industria 3D e Kinës filloi vonë, kërkesa është e vogël dhe shkalla e autonomisë është të ulëta.Me përmirësimin dhe zhvillimin e industrisë së prodhimit të nivelit të lartë të Kinës, zhvillimin e teknologjisë dhe rënien e kostove, industria e printimit 3D të Kinës do të tregojë një prirje të rritjes së lokalizimit në të ardhmen.Bashkëpunimi i ngushtë midis prodhuesve të pajisjeve është thelbësor për të nxitur shkallën e teknologjisë së printimit 3D.Guanghui Laser jo vetëm që fokusohet në kërkimin dhe inovacionin e teknologjisë së produkteve lazer, por gjithashtu eksploron vazhdimisht në fushën e teknologjisë së përpunimit me lazer, dhe është e përkushtuar të ndihmojë klientët të zgjidhin problemet e aplikimit.Si prodhuesi kryesor i pajisjeve të printimit 3D në Kinë, Micron Speed Manufacturing është i njohur me të gjitha aspektet e printimit 3D dhe ka një ekip konsulentësh me përvojë për t'u ofruar klientëve produkte të nivelit të lartë në fushën e printimit profesional 3D.Në të ardhmen, Guanghui Laser do të punojë me Us Light Speed Manufacturing për të promovuar aplikimin dhe zhvillimin e teknologjisë së printimit 3D me lazer në Kinë dhe për të ndihmuar përmirësimin industrial.
Koha e postimit: Shkurt-24-2022