1, sự phát triển của công nghệ SLM là bộ tạo nhịp độ cao - sản xuất kim loại mật độ
nguyên tắc
Công nghệ SLM hoàn toàn làm tan chảy các loại bột kim loại bằng cách sử dụng các chùm laser công suất- cao và sau đó các lớp chúng để xây dựng các bộ phận kim loại với mật độ tiếp cận 100%. Vấn đề là, mật độ năng lượng laser phải đủ để ở trên điểm nóng chảy của kim loại, và các hạt bột phải được tan chảy hoàn toàn và thiết lập một liên kết luyện kim giữa chúng. Các thiết bị SLM được phát triển từ công nghệ Đức được trình bày bởi Viện Fraunhofer vào năm 1995, thậm chí có thể hoàn thành CO - quét đa laser. Chẳng hạn, máy NIKON SLM NXG XII 600 được trang bị laser 12 1 kW và có khả năng xây dựng các bộ phận đạt kích thước tối đa 600 × 600 × 600mm.
Hệ thống vật chất
SLM có thể xử lý hơn 30 loại vật liệu kim loại như Hợp kim Titan (Ti6AL4V), Niken - Hợp kim dựa trên (Inconel 718), Hợp kim nhôm (ALSI10MG) và thép không gỉ (316L). Ví dụ, trong trường hợp vòi phun nhiên liệu của động cơ máy bay, GE hợp nhất 20 bộ phận khác nhau thành một thành phần duy nhất sử dụng SLM và giảm trọng lượng 25% với sức mạnh tăng gấp năm lần và tăng hiệu quả nhiên liệu 15%. Trong ngành y tế, Johnson & Johnson sử dụng các khớp hông hợp kim xốp in SLM, có độ xốp của 90% phù hợp với xương người và chu kỳ phục hồi chức năng sau phẫu thuật giảm đi một nửa.
Lợi thế kỹ thuật
Thiết kế tự do: Có thể tạo ra các đoạn dòng chảy bên trong với hình học phức tạp không thể bằng các quy trình sản xuất thông thường (ví dụ: các kênh làm mát trong lưỡi tuabin khí)
Tỷ lệ năng suất vật liệu: Tỷ lệ tái chế bột là hơn 95%, có thể tiết kiệm một lượng lớn vật liệu và rẻ hơn 70% so với chất thải của cấu trúc CNC: độ dày của cấu trúc có mật độ cao: lên tới 99,5% được sử dụng trong 100% thực tế.
Tính ổn định hiệu suất: Độ bền mỏi của các bộ phận hợp kim titan được in là 92% mức độ rèn
Turn nhanh: rút ngắn thời gian từ thiết kế sang mẫu xuống 1/5 thời gian sản xuất nấm mốc truyền thống
2, Chuyên gia tương thích cho các hệ thống đa vật liệu: Công nghệ DMLS
Bản chất của nghề thủ công
DML và SLM dễ bị nhầm lẫn, và thực tế, DML đang sử dụng nguyên tắc tan chảy một phần để làm cho các hạt bột kim loại laser tan chảy với nhau trong chất rắn, và sản phẩm là thứ chúng ta định nghĩa là phần xốp. Nó phù hợp hơn cho các vật liệu hợp kim thành phần đa - như hợp kim crom crom (COCRMO) và hợp kim đồng (CUNI2SICR). SheWn bằng cách so sánh độ nhám bề mặt RA của cấy ghép miệng in của sáng chế với cấy ghép nghệ thuật trước đó, độ nhám bề mặt RA của cấy ghép đường uống được in nhỏ hơn hoặc bằng 0,8 μ m, có thể đáp ứng trực tiếp yêu cầu cấy ghép lâm sàng.
Các ứng dụng điển hình
Hàng không vũ trụ: Vật liệu và công nghệ khôn ngoan, Airbus áp dụng DMLS in Titanium hợp kim để đạt được độ cứng tăng 100% và giảm cân nặng 29%.
Sản xuất nấm mốc: DMLs in làm mát phù hợp với tốc độ tăng tốc độ tiêm 40% và tỷ lệ biến dạng năng suất lên 65%
Đá quý và đồ trang sức: Ứng dụng in gradient vàng 18K và pt thông qua DMLS để đáp ứng các yêu cầu cá nhân hóa của khách hàng High-
Bước đột phá công nghệ
Máy DMLS do công ty EOS trình bày có thể thực hiện in 5 liên kết trục, có thể in bất kỳ cấu trúc nào miễn là cấu trúc không có các yếu tố hỗ trợ. Ví dụ, một khung một vệ tinh lấy thiết kế mạng được tối ưu hóa lấy các bộ phận từ 17 đến 1 (thông qua DML) và cũng giảm 30%trọng lượng.
3, Công nghệ EBM: Sản xuất cực đoan trong chân không với các thiết bị y tế
Đặc điểm quy trình
EBM sử dụng các chùm electron năng lượng cao - để làm tan chảy bột kim loại trong chân không, với mật độ năng lượng gấp 10 lần so với laser SLM. Liên kết liên quan (các) máy được sử dụng để in các bộ phận là thiết bị Q10Plus do Công ty Vật liệu Sức mạnh cao Thụy Điển (trước đây gọi là Công ty Công nghệ Kim loại) vì mức độ chân không trong Arcam chỉ là 4 x 10 pa, vì vậy nó phù hợp hơn với các bộ phận hợp kim Titan.
Ứng dụng môi trường cực đoan
Và trong lĩnh vực năng lượng hạt nhân chẳng hạn, Westinghouse Electric sử dụng các ống hợp kim vonfram được sản xuất EBM cho ốp nhiên liệu hạt nhân vì nó duy trì tính toàn vẹn cấu trúc lên đến 1000 độ trở lên.
Không gian vũ trụ của EBM: Phòng đẩy hợp kim đồng được in EBM được kiểm tra bởi NASA thể hiện khả năng loại bỏ nhiệt lớn hơn 30% so với đúc thông thường
Các thiết bị chỉnh hình: Cốc acetabular EBM do Limacorporate tạo ra, có bề mặt xốp tạo điều kiện cho tế bào xương trong - tăng trưởng và có tốc độ nới lỏng, cho bộ phận giả, 0,3%
Lợi thế kỹ thuật
Kiểm soát ứng suất dư: Điện trở oxy hóa trong chân không, tốc độ biến dạng thấp hơn 0,1% đối với phần dọc
Tốc độ in: Tốc độ quét chùm electron có thể đạt tới 10M/s, nhanh hơn 5 lần so với laser SLM.
Khả năng thích ứng vật liệu: Thích hợp để xử lý các kim loại chịu lửa điểm nóng chảy cao với điểm nóng chảy trên 3000 độ (như Niobium, Molybdenum)
4, Ma trận lựa chọn công nghệ: Mô hình quyết định từ nguyên mẫu đến sản xuất hàng loạt
Kịch bản ứng dụng cây quyết định
Yêu cầu hình dạng nặng: Thích SLM (như lưỡi máy bay)
Hệ thống đa vật liệu: với việc sử dụng DML (như cấy ghép miệng)
Các ứng dụng môi trường cao: Đi với EBM (các thành phần năng lượng hạt nhân)
Chi phí - Sản xuất quy mô lớn nhạy cảm: Hãy nghĩ về slm+gia công - Phần giá trị thấp (ví dụ, cơ thể van truyền động ô tô)