چاپ سه بعدی فلزی

3. انواع چاپ سه بعدی فلزی

پنج نوع فناوری چاپ سه بعدی فلزی وجود دارد: SLS ، SLM ، npj ، لنز و EBSM.

1) پخت لیزر انتخابی (SLS)

SLS از یک استوانه پودر و یک استوانه تشکیل دهنده تشکیل شده است. پیستون سیلندر پودر بالا می رود. پودر به طور مساوی توسط دستگاه پودر پودر روی استوانه تشکیل دهنده قرار می گیرد. رایانه مسیر اسکن دو بعدی پرتوی لیزر را با توجه به مدل برش نمونه اولیه کنترل می کند. مواد پودر جامد بصورت انتخابی پخته شده و لایه ای از قطعه را تشکیل می دهد. پس از اتمام یک لایه ، پیستون کار ضخامت یک لایه را کاهش می دهد ، سیستم پخش پودر پودر جدید پخش می کند ، و پرتو لیزر را برای اسکن و پخت لایه جدید کنترل می کند. به این ترتیب چرخه لایه به لایه تکرار می شود تا زمانی که قطعات سه بعدی تشکیل شود.

2) ذوب لیزری انتخابی (SLM)

اصل اساسی فناوری ذوب انتخابی لیزر این است که مدل جامد سه بعدی قطعه را با استفاده از نرم افزار مدل سازی سه بعدی مانند Pro / E ، UG و CATIA بر روی کامپیوتر طراحی کنید ، سپس مدل سه بعدی را از طریق نرم افزار برش ، دریافت مشخصات مشخصات هر بخش ، ایجاد مسیر اسکن پر کردن از داده های پروفیل ، و تجهیزات ذوب انتخابی پرتو لیزر را با توجه به این خطوط اسکن پرکننده کنترل می کنند هر لایه از مواد پودر فلز به تدریج به سه قسمت تقسیم می شود قطعات فلزی بعدی قبل از اینکه پرتو لیزر شروع به اسکن کند ، دستگاه پخش پودر پودر فلز را به صفحه پایه استوانه تشکیل دهنده فشار می دهد و سپس پرتو لیزر مطابق با خط اسکن پر کردن لایه فعلی ، پودر را روی صفحه پایه ذوب می کند و پردازش می کند لایه فعلی ، و سپس استوانه تشکیل شده از یک فاصله ضخامت لایه پایین می آید ، استوانه پودر یک فاصله ضخامت مشخص افزایش می یابد ، دستگاه پخش پودر پودر فلز را روی لایه جریان پردازش شده پخش می کند و تجهیزات تنظیم می شود داده های کانتور لایه بعدی را وارد کنید برای پردازش ، و سپس لایه به لایه پردازش می شود تا کل قسمت پردازش شود.

3) نانوذرات تشکیل فلز اسپری (NPJ)

فناوری چاپ سه بعدی معمولی فلز استفاده از لیزر برای ذوب یا پخت ذرات پودر فلز است ، در حالی که در فناوری npj نه از شکل پودر بلکه از حالت مایع استفاده می شود. این فلزات به صورت مایع در یک لوله پیچیده می شوند و در چاپگر سه بعدی قرار می گیرند ، که از "آهن مذاب" حاوی نانو ذرات فلز استفاده می کند تا هنگام چاپ سه بعدی فلز به شکل اسپری درآید. مزیت این است که این فلز با آهن مذاب چاپ می شود ، کل مدل نرم تر می شود و می توان از سر چاپ جوهر افشان معمولی به عنوان یک ابزار استفاده کرد. هنگامی که چاپ به پایان رسید ، محفظه ساخت و ساز با حرارت دادن ، مایعات اضافی را تبخیر می کند و فقط قسمت فلزی آن باقی می ماند

4) لیزر نزدیک شکل دادن به شبکه (لنز)

فناوری لیزر در نزدیکی شبکه سازی (لنز) از اصل انتقال لیزر و پودر به طور همزمان استفاده می کند. مدل 3D CAD قطعه توسط رایانه برش داده می شود و داده های کانتور صفحه 2D قطعه بدست می آید. سپس این داده ها به مسیر حرکت میز کار NC تبدیل می شوند. در همان زمان ، پودر فلز با سرعت مشخص تغذیه به منطقه تمرکز لیزر وارد می شود ، به سرعت ذوب و جامد می شود و سپس می توان با قرار دادن نقاط ، خطوط و سطوح ، قسمتهای نزدیک شکل شبکه را بدست آورد. قطعات تشکیل شده را می توان بدون یا فقط با مقدار کمی پردازش استفاده کرد. لنزها می توانند ساخت قطعات فلزی بدون قالب را درک کنند و در هزینه های زیادی صرفه جویی کنند.

5) ذوب پرتو الکترون (EBSM)

فناوری ذوب پرتو الکترون برای اولین بار توسط شرکت آرکام در سوئد توسعه و استفاده شد. اصل آن استفاده از تفنگ الکترونی برای شلیک انرژی با چگالی بالا است که توسط پرتو الکترون پس از انحراف و تمرکز ایجاد می شود ، که باعث می شود لایه پودر فلز اسکن شده در منطقه کوچک محلی دمای بالایی ایجاد کند و منجر به ذوب شدن ذرات فلز شود. اسکن مداوم پرتو الکترون باعث می شود استخرهای فلزی ذوب ریز یکدیگر را ذوب و جامد کنند و پس از اتصال لایه فلزی خطی و سطحی را تشکیل دهند.

از بین پنج فناوری چاپ فلزی فوق ، SLS (ذوب پاششی لیزری انتخابی) و SLM (ذوب لیزری انتخابی) اصلی ترین فناوری های کاربرد در چاپ فلز هستند.