Druk 3D w metalu

3. Rodzaje druku 3D z metalu

Istnieje pięć rodzajów technologii druku 3D z metalu: SLS, SLM, npj, soczewka i EBSM.

1). selektywne spiekanie laserowe (SLS)

SLS składa się z cylindra proszkowego i cylindra formującego. Tłok cylindra proszkowego podnosi się. Proszek jest równomiernie układany na cylindrze formującym przez układarkę proszku. Komputer steruje dwuwymiarową ścieżką skanowania wiązki laserowej zgodnie z wycinkowym modelem prototypu. Stały materiał proszkowy jest selektywnie spiekany, aby utworzyć warstwę części. Po wykonaniu jednej warstwy tłok roboczy spada o jedną grubość, system rozpylania proszku rozprowadza nowy proszek i steruje wiązką lasera w celu skanowania i spiekania nowej warstwy. W ten sposób cykl powtarza się warstwa po warstwie, aż do uformowania trójwymiarowych części.

2). selektywne topienie laserowe (SLM)

Podstawową zasadą technologii laserowego topienia selektywnego jest zaprojektowanie trójwymiarowego modelu bryłowego części za pomocą trójwymiarowego oprogramowania do modelowania, takiego jak Pro / E, UG i CATIA na komputerze, a następnie przecięcie trójwymiarowego modelu przez oprogramowanie do krojenia, pobierz dane profilu każdej sekcji, wygeneruj ścieżkę skanowania wypełnienia z danych profilu, a sprzęt będzie sterował selektywnym topieniem wiązki laserowej zgodnie z tymi wypełniającymi liniami skanowania Każda warstwa proszku metalowego jest stopniowo układana w trzy wymiarowe części metalowe. Zanim wiązka laserowa rozpocznie skanowanie, urządzenie do rozpraszania proszku popycha metalowy proszek na płytę podstawy cylindra formującego, a następnie wiązka lasera topi proszek na płycie podstawy zgodnie z linią skanowania wypełnienia bieżącej warstwy i przetwarza aktualna warstwa, a następnie cylinder formujący opada na odległość grubości warstwy, cylinder z proszkiem podnosi się na określoną odległość grubości, urządzenie do rozpylania proszku rozprowadza proszek metalowy na przetwarzanej bieżącej warstwie, a urządzenie dostosowuje się Wprowadź dane konturu następnej warstwy dla przetwarzanie, a następnie przetwarzaj warstwę po warstwie, aż cała część zostanie przetworzona.

3). nanocząstkowe formowanie natryskowe metalu (NPJ)

Zwykła technologia drukowania 3D metalu polega na użyciu lasera do topienia lub spiekania cząstek proszku metalu, podczas gdy technologia npj nie wykorzystuje kształtu proszku, ale stan ciekły. Metale te są zawijane w rurkę w postaci cieczy i umieszczane w drukarce 3D, która wykorzystuje „stopione żelazo” zawierające metalowe nanocząsteczki do nadawania kształtu podczas drukowania 3D metalu. Zaletą jest to, że metal jest drukowany stopionym żelazem, cały model będzie bardziej miękki, a jako narzędzie można zastosować zwykłą głowicę atramentową. Po zakończeniu druku komora konstrukcyjna odparuje nadmiar cieczy poprzez ogrzewanie, pozostawiając jedynie metalową część

4). laserowe kształtowanie w pobliżu sieci (soczewka)

Technologia laserowego kształtowania bliskiej siatki (soczewki) wykorzystuje zasadę jednoczesnego przenoszenia lasera i proszku. Model 3D CAD części jest przecinany komputerowo i uzyskuje się dane konturu płaszczyzny 2D części. Dane te są następnie przekształcane na ścieżkę ruchu stołu roboczego NC. W tym samym czasie proszek metalowy jest podawany do obszaru skupienia lasera z określoną prędkością podawania, topi się i szybko zestala, a następnie można uzyskać części o kształcie zbliżonym do siatki, układając punkty, linie i powierzchnie. Uformowane części mogą być używane bez lub tylko z niewielką obróbką. Soczewka umożliwia produkcję części metalowych bez pleśni i pozwala zaoszczędzić wiele kosztów.

5). topienie wiązką elektronów (EBSM)

Technologia wytapiania wiązką elektronów została po raz pierwszy opracowana i stosowana przez firmę Arcam w Szwecji. Jego zasadą jest użycie wyrzutni elektronowej do wystrzelenia energii o dużej gęstości, generowanej przez wiązkę elektronów po ugięciu i ogniskowaniu, co powoduje, że zeskanowana warstwa proszku metalu generuje wysoką temperaturę na niewielkim obszarze, co prowadzi do topienia cząstek metalu. Ciągłe skanowanie wiązki elektronów spowoduje, że maleńkie zbiorniki stopionego metalu stopią się i zestalą, a po połączeniu utworzą liniową i powierzchniową warstwę metalu.

Wśród pięciu powyższych technologii drukowania metali, SLS (selektywne spiekanie laserowe) i SLM (selektywne stapianie laserowe) to główne technologie stosowane w druku metali.