Seçici Lazer eritme (SLM) şekillendirme teknolojisinin çalışma prensibi Seçici Lazer Sinterleme (SLS) ile benzerdir. Temel fark, tozların birleştirildiği farklı biçimlerde olur. SLS, düşük erime noktalı metallerin veya bağlayıcıların eritilmesi yoluyla yüksek erime noktalı metal veya metalik olmayan tozları birbirine bağlar ve SLM teknolojisi metal tozlarını tamamen eriterek SLS'ye göre çok daha yüksek bir lazer gücü yoğunluğu gerektirir.
Metal tozun anında eritilmesini sağlamak için yüksek güçlü yoğunlukta bir lazer gereklidir ve nokta birkaç on santigrat derece μ m'ye odaklanır SLM teknolojisi şu anda 50 W - 400 W lazer gücü ve 5 × 106 W/cm2'nin üzerinde güç yoğunluğuna sahip fiber lazerler kullanmaktadır.
Şekil oluşturma ilkesi: Öncelikle 3B model dilimleme yazılımı kullanılarak dilimlenmiş ve katmanlara ayrılmış ve model 2B çapraz kesit şekillerine ayrılmış. Tarama yolu planlanır ve ardından lazer tarama bilgilerine dönüştürülür. Tarama işleminden önce, kazıyıcı toz besleyicideki metal tozu lazer işleme alanına eşit olarak dağıtır. Ardından hesap makinesi, tarama galvanometresi sapmasını lazer tarama bilgilerine göre kontrol eder ve lazer ışınını, geçerli iki boyutlu çapraz kesitinin iki boyutlu katıyı elde etmek için işlem alanına seçici olarak ışınlar. Ardından, form verme alanı bir katman kalınlığı kadar incelenir, yukarıdaki işlemi tekrarlar ve ürün prototipini elde etmek için katmanı katmanlar halinde yığır.
SLM teknolojisi şematik şeması
Oluşturma süreci
SLM teknolojisi, metal toz malzemelerin hızlı bir şekilde eritilmesini sağlamak için, birkaç on μ M ila birkaç yüz μ M'ye odaklanmış yüksek güçlü yoğunluklu bir lazer gerektirir. SLM teknolojisi şu anda mükemmel ışın modlarına sahip fiber lazerleri kullanmaktadır, 50w'ın üzerinde lazer gücü ve 5 × 106W/cm2'nin üzerinde güç yoğunluğu ile. Yüksek lazer enerjisi yoğunluğunun etkisi altında metal tozu tamamen eritilir ve ısı yayılımı ve soğutmadan sonra, kaynak yapılabilir ve katı metal metalurji ile yapılabilir. SLM teknolojisi, bu işlem boyunca katmanlar halinde üç boyutlu objeleri biriktiren ve şekillendiren hızlı bir prototip oluşturma teknolojisidir.
SLM kalıplama işleminde tozun daha iyi işlenebilmesi için sıvı metalin ıslanabilirliğini artırmak gerekir. Şekillendirme işlemi sırasında, sıvı metal bilyalar oluşturursa, sıvı metalin ıslanabilirliğinin zayıf olduğunu gösterir. Sıvı metalin katı metale ıslanabilirliği proses parametrelerinden etkilenir, böylece belirli tozların ıslatma özelliğini iyileştirmek için proses parametreleri optimize edilebilir.
Teknolojik Avantajlar
(1) CAD modelleri basit son işleme veya yüzey işleme süreçleriyle doğrudan terminal metal ürünlerine yapılabilir.
(2) çeşitli karmaşık şekillerdeki malzemeler için uygundur.
(3) Yoğunluk neredeyse %100'e ulaşabilir ve mekanik özellikler, hazırlama teknolojisi ile elde edilenlerle kıyaslanabilir.
(4) elde edilen metal parçalar yüksek boyutlu doğruluğa ve iyi yüzey pürüzlülüğü değerlerine sahiptir.
(5) Yüksek erime noktalı metalleri düşük güçle eritme özelliği, tek bileşenli metal tozları kullanarak parça üretmeyi mümkün kılar ve seçim için mevcut metal tozlarının çeşidi büyük ölçüde genişletilmiştir.
(6) doğrudan işleme için titanyum toz ve nikel bazlı yüksek sıcaklık alaşımı tozu kullanabilir, havacılık alanında yaygın olarak kullanılan tek tip mikroyapılı karmaşık yüksek sıcaklık alaşım parçalarının zor işlenmesi sorununu çözebilir; ayrıca, biyomedikal uygulamalarda sürekli bileşen değişiklikleriyle gradyan fonksiyonel malzemelerin işleme sorununu çözebilir.
resim
Endüstriyel alanımızda, metal 3D baskının gelişmiş üretimin geliştirilmesi için önemli bir yön olduğu söylenebiliyor ve aynı zamanda 3D baskı teknolojisi sisteminde çok umut verici bir teknoloji. Peki, 3B yazdırma metali nasıl fiziksel bir nesneye dönüştürüyor? Ne tür bir süreç geçirmesi gerekiyor?
Şu anda beş adet genel kullanıma yönelik metal 3D baskı teknolojisi bulunmaktadır: Nanoparçacık Jet Metal Oluşturma (NPJ), Seçici Lazer sinterleme (SLS), Seçmeli Lazer erime (SLM), Ağ yakınında Lazer Oluşturma (LENS) ve Elektron Işın eritme (EBM). Temel olarak seçici lazer eritme (SLM) prensibini tanıtacağız ve kendiniz arama yapıp daha fazla bilgi edinebilirsiniz.
Seçici Lazer sinterleme (SLS), ortaya çıkan en eski metal 3D baskı teknolojisidir. Prensip olarak önceden konmuş parça tozunu taramak, sıcaklığını erime noktasına yükseltmek ve şekil vermek için bir lazer ışını kullanmak gerekir. Her katman yakıldıktan sonra platform iner ve yeni toz bu katmana yeniden serilmeye başlanır. Yukarıdaki işlem tekrarlanır ve son olarak katı bir model oluşturmak için tamamen soğutulur.
Metal 3D yazıcılar hangi malzemeleri yazdırabilir
Günümüzde, metal 3D yazıcılarda yaygın olarak hem iç hem de uluslararası olarak kullanılan metal tozlar arasında alet çeliği, martensitik çelik, paslanmaz çelik, saf titanyum ve titanyum alaşımlar, alüminyum alaşımlar, nikel bazlı alaşımlar, bakır bazlı alaşımlar, kobalt krom alaşımlar, vb.
1.Alet çeliği ve martensitik çelik
Alet çeliği ve martensitik çeliği örnek olarak alarak alet çeliğinin uygulanabilirliği mükemmel sertliği, aşınma direnci ve deformasyon direnci ile yüksek sıcaklıklarda kesici kenarları koruma yeteneğinden gelmektedir. Kalıp H13 sıcak çalışma aleti çeliği, bu çelikten biridir ve belirsiz proses koşullarına dayanabilir; örneğin "martensitik eskime" çeliği olarak da bilinen martensitik 300 numaralı martensitik çelik, eskime süreci boyunca yüksek mukavemeti, dayanıklılığı ve boyutsal stabilitesi ile bilinir. Karbon içermeyen ve nikel, kobalt ve molibden'ın zengin metalürjik reaksiyonlarıyla sertleşen metalik bileşiklere ait oldukları için diğer çeliklerden farklıdır. Yüksek sertliği ve aşınma direnci nedeniyle martensite 300 enjeksiyon kalıpları, hafif metal alaşımlı döküm, damgalama ve ekstrüzyon gibi birçok kalıp uygulaması için uygundur. Ayrıca havacılık, yüksek mukavemetli gövde bileşenleri ve yarış parçalarında da yaygın olarak kullanılır.
2.Paslanmaz çelik
Paslanmaz çelik karbon çelikten farklıdır ve mevcut krom içeriği farklıdır. %10.5'lik en düşük krom içeriğine sahip çelik alaşım, paslanmaya ve korozyona daha az açıktır. Şu anda metal 3D baskı için kullanılan üç ana paslanmaz çelik türü vardır: Austik paslanmaz çelik 316L, martensitik paslanmaz çelik 15-5PH ve martensitik paslanmaz çelik 17-4PH.
316L austik paslanmaz çelik yüksek mukavemete ve korozyon direncine sahiptir ve geniş bir sıcaklık aralığında düşük sıcaklıklara indirilebilir. Havacılık ve petrokimya gibi çeşitli mühendislik uygulamalarının yanı sıra gıda işleme ve tıbbi alanlarda da kullanılabilir.
Martensitik eskime (çökeltme sertleşmesi) olarak da bilinen Martensitik paslanmaz çelik 15-5PH, yüksek mukavemetli, iyi sertliğe, korozyon direncine sahiptir ve daha da sertleşerek ferritik bir hale getirir. Şu anda havacılık, petrokimya, kimyasal, gıda işleme, kağıt yapımı, ve metal işleme endüstrileri.
Martensitik paslanmaz çelik 17-4PH, 315 ºC'ye kadar yüksek sıcaklıklarda hala yüksek mukavemet ve sertliğe sahiptir ve mükemmel korozyon direncine sahiptir. Lazer işlemeyle mükemmel bir kısırlık getirebilir.
3.Alaşım
Metal 3D baskı malzemeleri için en yaygın kullanılan metal toz alaşımları arasında saf titanyum ve titanyum alaşımlar, alüminyum alaşımlar, nikel bazlı alaşımlar, kobalt krom alaşımları, bakır bazlı alaşımlar, vb.
1) Saf titanyum ve titanyum alaşımlar
Piyasada şu anda kullanılan saf titanyum, ticari saf titanyum olarak da bilinen 1. Derece ve 2. Derece tozlara ayrılmıştır. Sınıf 2, sınıf 1'den daha güçlüdür ve çoğu uygulama için korozyon direncine sahiptir. Mükemmel biyouyumluluğu sayesinde saf titanyum sınıf 2, tıp sektöründe geniş uygulama olanaklarına sahiptir.
Titanyum, titanyum alaşım endüstrisinin anahtarıdır. Günümüzde, metal 3D baskı için kullanılan titanyum alaşımlar genellikle sınıf 5 ve sınıf 23'dir. Korozyona dayanıklılık, düşük yoğunluk ve biyouyumluluk ile birlikte mükemmel güçleri ve sağlamlığı sayesinde havacılık ve otomotiv üretiminde çok ideal uygulamalara sahiptir. Ayrıca, yüksek mukavemetleri, düşük modülü ve güçlü yorulma direnci nedeniyle biyomedikal implantların üretiminde kullanılırlar. Daha yüksek saflığa sahip titanyum alaşım sınıf 23, asma sınıfına benzer bir diş ve medikal titanyum sınıfıdır.
2) alüminyum alaşım
Şu anda, metal 3D baskı için kullanılan iki ana alüminyum alaşım türü vardır: Alüminyum silikon AlSi12 ve AlSi10Mg. Alüminyum silikon 12, ısı eşanjörleri veya diğer otomotiv komponentleri gibi ince duvarlı parçalara ve havacılık ve havacılık sektörü için prototip ve üretim komponentlerine uygulanabilen, iyi termal performansa sahip, hafif bir katkı maddesi üretimidir; Silikon ve magnezyum kombinasyonu alüminyum alaşımlarını daha güçlü ve daha sert hale getirir, bu da özellikle iyi termal performans ve düşük ağırlık gerektiren durumlarda ince duvarlı ve karmaşık geometrik parçalar için uygun olmalarını sağlar.
3) Nikel bazlı alaşım
Genel olarak, nikel bazlı alaşımlar iyi çekme, yorulma ve termal yorulma direnci özelliklerine sahiptir. Şu anda başlıca Inconel 738, HastelloyX, Inconel 625, Inconel 713, Inconel 718, vb.
Inconel 738, mükemmel yüksek sıcaklık yorulma kırılma mukavemetine ve sıcak korozyona karşı dirence sahiptir. Yüksek sıcaklığa maruz kalan aşındırıcı ortamlara uzun süre 920-980 ºC'ye kadar maruz kalabilen düşük krom içerikli bir süper alaşımdır. Uçak motorları ve gaz türbinleri için uygundur.
Hastelloy X yüksek sıcaklıklarda yüksek mukavemete ve oksidasyona karşı dayanıklılığa sahiptir ve 1200 ºC'ye kadar olan ortamlarda da iyi bir kanal özelliği vardır. Günümüzde, gaz türbini bileşenleri ve geçiş tüpleri, brülör depoları, püskürtme çubukları, egzoz boruları, yanma sonrası odalar gibi yanma bölgesi bileşenleri gibi havacılık teknolojisinde kullanılmaktadır, Vb.; ayrıca, gerilim korozyonunun çatlamasından kaynaklanan direnci nedeniyle endüstriyel fırınlarda, petrokimyasal maddelerde ve kimyasal proses endüstrilerinde kullanılmaktadır.
Inconel 625, yaklaşık 815 ºC yüksek sıcaklıklarda hala iyi yük performansı sergiler ve güçlü korozyon direncine sahiptir. Havacılık, kimya ve enerji endüstrilerinde yaygın olarak kullanılır.
Inconel 713, mükemmel termal yorulma direncine ve 927 ºC'de özel kırılma mukavemetine sahiptir ve bu da onu jet motoru gaz türbin kanatları için uygun hale getirir.
Inconel 718, korozyona karşı iyi direnç, ısı direnci, çekme, yorulma ve yorulma direnci olan demir nikel sertleşmesine dayalı bir süper alaşımdır, ve uçak türbin motorları ve kara bazlı türbinler gibi çeşitli üst düzey uygulamalar için uygundur.
4) Kobalt krom alaşımı
Kobalt krom alaşım yüksek mukavemetli, güçlü korozyon direncine, iyi biyouyumluluğa ve manyetik olmayan özelliklere sahiptir. Genellikle alaşımlı yapay bağlantılar, diz eklemleri ve kalça eklemleri dahil olmak üzere cerrahi implantlarda kullanılır. Motor bileşenlerinde, moda ve mücevher sektörlerinde de kullanılabilir.
5) Bakır bazlı alaşım
Pazarda kullanılan bakır bazlı alaşımlar, genellikle bronz olarak bilinir ve iyi termal ve elektriksel iletkenliğe sahip olur. Karmaşık dahili yapılar ve soğutma kanalları oluşturmak için tasarım serbestlik derecesini bir araya getirerek, bunları yarı iletken cihazlar gibi kalıplara daha etkili alet yerleştirme için uygun hale getirir ve mikro ısı eşanjörlerinde de kullanılabilir. İnce duvarların ve karmaşık şekillerin özelliklerine sahiptirler.
Metal 3D baskının uygulama alanına ayrıntılı giriş:
Endüstriyel sektör: Şu anda birçok endüstriyel sektör, günlük makinelerini metal 3D baskı altında hale getirmiş ve hemen hemen hepsi prototip üretiminde ve model üretiminde metal 3D baskı teknolojisini kullanmaktadır. Aynı zamanda, bazı büyük bileşenler üretirken, bileşenleri yazdırmak ve birleştirmek için metal 3D baskı teknolojisi de kullanılır. Geleneksel süreçlere kıyasla, 3D baskı teknolojisi daha büyük üretim hacimleri elde ederken, daha kısa sürede ve daha düşük maliyetle daha az zaman harcayabilir. Otomotiv sektöründe, metal 3D baskının uygulama süresi çok uzun değil, ancak muazzam potansiyele ve hızlı gelişime sahip. Günümüzde, tanınmış pek çok yerli ve yabancı otomobil üreticisi, üretim yöntemlerinde reform yapmak için metal 3D baskı teknolojisinin nasıl kullanılacağını ciddi şekilde inceliyorlar. Aynı zamanda, metal 3D baskı, kalıbı açmadan çizimle aynı ürünü doğrudan yazdırabilir. Araştırma ve geliştirme döngüsünün büyük ölçüde hızlandırılması, ürün geliştirme ve tasarımına büyük kolaylık sağladı! İster otomobil motoru muhafazası ister küçük parçalar için sac levha parçaları olsun, bunlar metal 3D baskı ile hızlı bir şekilde elde edilebilir.
Tıbbi alanda, prostetik implantlar genellikle metal 3D baskıda kullanılır. Metal 3D baskı teknolojisinin kullanılma avantajının en büyük avantajı doğal olarak özelleştirilebilirlik. Doktorlar hastaların özel durumuna göre implantlar tasarlayabilir, bu da tedavi süreci sırasında ağrıyı azaltır ve implantları orijinal uzuvlara yaklaştırır.
Havacılık alanı: Dünyanın birçok ülkesi savunma, havacılık ve diğer alanlarda gelişme sağlamak için metal 3D baskı teknolojisini kullanmaya başladı. Jet motoru üretim bileşenlerinin 3D baskı üretimi elde edilmiştir ve bu, metal 3D baskı yeteneğini göstermek için yeterlidir.
Metal 3D baskı, gelecek için söz verme
Metal 3D baskı malzemelerinin uygulama alanları oldukça geniştir; örneğin petrokimya mühendislik uygulamaları, havacılık, otomotiv üretimi, enjeksiyon kalıpları, hafif metal alaşımlı döküm, gıda işleme, medikal, kağıt yapımı, enerji endüstrisi, Mücevher, moda vb. teknolojinin sürekli gelişmesiyle, metal 3D baskı malzemelerinin uygulanmasının gelecekte toplum üzerinde giderek daha fazla etki yaratacağına inanıyorum.
Denetlenen Tedarikçi 
Denetlenen Tedarikçi 
