Understanding Direct Metal Laser Sintering Technology

ويستخدم تركيبات الليزر المباشرة (DMLS) في عملية متقدمة لصنع الصمامات ذات الصبغة المضافة التي تستخدم طبقة ليزر عالية الطاقة لمسحوق المعادن بواسطة طبقة صلبة وكثيفة تماما، وخلافا للأساليب الجذبية التقليدية، فإن نظام DMLS يسمح للمهندسين بخلق طبقات معقدة، وقنوات للتبريد الداخلي، وهياكل المسحوق التي تكون مستحيلة أو باهظة التكلفة بالنسبة للآلات.

وتختلف مادة DMLS عن الإذابة الانتقائية للليزر، وإن كانت المصطلحات تستخدم أحياناً بصورة متبادلة، ففي DMLS، يتم تجزئة المسحوق - وتتم ضخ الجسيمات معاً دون أن تذوبها تماماً - مما يؤدي إلى أجزاء قد تكون فيها مواد سمية أعلى قليلاً، وتذوب المادة SLM بالكامل المسحوقة بحيث تحقق نسبة 99.9 في المائة من الكثافة، غير أن العديد من النظم الحديثة تضل في السوق.

وتُعتمد التكنولوجيا على نطاق واسع في الصناعات الفضائية الجوية والطبية والسياراتية وصناعات الأدوات، وفي الفضاء الجوي، تتيح هذه المادة الأقواس الخفيفة الوزن والألمات المثلى للوقود، وفي الطب، تنتج الزرع العرفي وأدلة الطيف الجراحي، ويجب على مرافق الإنتاج الصغيرة والكبيرة أن تختار معدات تضاهي مخرجاتها، ودقتها، واحتياجاتها المادية.

أفضل معدات DMLS للإنتاج الصغير النطاق

فبيئة الإنتاج الصغيرة - مثل مختبرات البحوث، ومحال العمل، ومراكز الطباعة، ومصنعي البطاقات الصغيرة - تحتاج إلى آلات مدمجة، وميسورة التكلفة، ومتنوعة، وهذه النظم توفر عادة مجلدات بناء تحت 10 لترات، وتشكيلات واحدة، ومعالجات مبسطة للمسحوق، وتتيح للمستعملين سرعة التصاميم دون ربط معدات رأسمالية باهظة الثمن لأسابيع.

EOS M 100

إن نظام " DMLS " (FLT:0) هو نظام قياسي مصمم لتطبيقات عالية الدقة، ويستخدم نظامه لبناء قطر 100 ملم وطوله 95 ملم حيزا كافيا لإعادة ترميم الأسنان، والمجوهرات، والأدوات الطبية الصغيرة، والنموذجات النموذجية للمسح الضوئي، ويستخدم جهازا لاسلكيا صغيرا قدره 200 لترا من الألياف، مع مخطط تركيزي يبلغ نحو 50 ميكروغرام.

SLM 125 HL

كما أن SLM 125 HL] من حلول الإدارة المستدامة للأراضي توفر كمية أكبر قليلا من البنى تبلغ 125 x 125 ملم، مع وجود 400 ليزر واحد، وهي معروفة بآلية مسحوقها وارتدادها، تنتج طبقات ثابتة حتى مع مسحوقات صعبة مثل سبائك التيتانيوم، ويدعم النظام مجموعة واسعة من المواد بما فيها موانع الصوم غير المستقرة.

3D Systems DMP Flex 350

ويجمع DMP Flex 350] من 3D Systems بين 275 X 275 X 330 mm build volume with a single 500 Wer. Despite being slightly larger than typical small-scale machines, its modular design and rapidchange powder module make it suitable for job shops that need to shift materials frequently. The DMP Flex 350 powder’ patent

اعتبارات إضافية للنظم الصغيرة النطاق

وعند تقييم آلات نظام إدارة الديون والتحليل المالي، يولى الاهتمام لتسهيل الاستخدام، وتكامل البرامجيات، ومتطلبات التجهيز بعد ذلك، وكثيرا ما تكون النظم الأصغر حجما قد ادمجت أدوات الدعم وأدوات التعويق التي تبسط تدفق العمل لغير المتخصصين، وهي تميل أيضا إلى طلب تدريب أقل من المشغلين، غير أن معدلات البناء أبطأ - ٥-١٥ سم٣ في الساعة - بحيث لا تكون مناسبة للإنتاج العالي الحجم بالنسبة للأعمال التجارية الصغيرة، يمكن أن تقلل من الخيارات الأولية وعقود الخدمات.

أفضل معدات DMLS للإنتاج الكبير الحجم

وتطالب الصناعة التحويلية الكبيرة بنظم DMLS ذات أحجام كبيرة من المباني، وأجهزة متعددة للليزر، والتشغيل الآلي المتكامل من أجل التشغيل المستمر، وهذه الآلات مصممة للإنتاج التسلسلي للأجزاء المتوسطة إلى الكبيرة، أو لإنتاج أجزاء صغيرة من الأعشاب الكثيفة، كما أن المعالم مثل مناولة المسحوق الآلية، ومنابر التبادل السريع، والرصد في الوقت الحقيقي ضرورية لتحقيق أقصى قدر من الوقت وتقليل تكاليف العمل.

EOS M 290

أما نظام الرصد " MLT:0 " (EOS M 290) فهو أحد أكثر نظم إدارة الأراضي السمية انتشارا في الإنتاج الصناعي، وهو يوفر كمية من إنتاجية تبلغ 250x3 ملم، تبلغ 400 ليزر واحد (تحديث 1 كيلوواط)، ويعرف الرقم M290 بموثوقيته وقابليته للتكرار، مما يجعله أداة عمل للمواد المعدنية المتوسطة الحجم والمسحوق الطبي أكثر من 64 ساعة.

SLM Solutions SLM 800

ويسمح SLM 800 ] بنظام إنتاجي مرتفع يحتوي على 280 x 280x365 ملم من الحجم، ويصل إلى 700 ليزر يعمل بالتوازي، ويقلل تشكيلة الكوادر المجهزة بشكل كبير من أوقات البناء بالنسبة لأجزاء كبيرة أو للموثوقية العالية، ويحقق من خلال 30 إلى 50 سم3 في الساعة.

خلية ترمبف ترولزر 8030

ويأخذ خلية ترومباستر 8030 التابعة لها نهجاً نموذجياً يجمع بين زيت الليزر مع خلايا آلية اختيارية لمعالجة المسحوق، وإزالة جزء منه، وتجهيزه بعده، ويصل حجم البناء إلى 300 X 400x400 ملم، ويمكن تجهيز النظام بقطع غيار أو قطعتين من الليزر المحتوية على بروبلات متحكمة في الزهرة 80 " .

نظم واتجاهات إضافية ذات نطاق كبير

وتشمل أجهزة أخرى كبيرة الحجم ملحوظة للأجهزة DMLS EOS M 400-4] (400 x 400 x 400 ملم مع أربعة ليزر) و]3D Systems DMP Factory 500]) (500 x 500 x 500 ملم مع مقاييس متعددة) نظراً إلى أن أجهزة الطباعة الرقمية تعمل على زيادة جودة المواد الوسيطة

العوامل التي يتعين النظر فيها عند اختيار معدات نظام إدارة السجلات والمحفوظات

ويتطلب اختيار النظام الصحيح لإدارة الشؤون الإدارية موازنة المواصفات التقنية مع أهداف الأعمال، وقلما نكسر الاعتبارات الرئيسية في فئات قابلة للتنفيذ.

Build Volume and Part Envelope

فإمضاء مظروف النسيج المكون من الآلة إلى أحجامكم النموذجية، إذ يمكن أن يكفي بالنسبة للإنتاج الصغير الحجم مكعب من عيار 125 ملم، ولكن إذا كنت تنوين أن تنمو إلى أجزاء أكبر، أن تنظروا في نظام نموذجي يسمح بتوسيع المستقبل، وكثيرا ما تكون للنظم الكبيرة غرف بناء قابلة للارتداد تستوعب أجزاء أطول؛ وتتحقق من ارتفاع الاز-اكسي إذا ما كنتم تعتزمون إنتاج مكونات أكبر حجما.

لاسر باور وعدد لازر

وتخفض الطاقة الكهربائية العالية من الليزر وقت البناء وتحسن الكثافة، وخاصة بالنسبة للمواد ذات القدرة العالية على الانتكاس مثل النحاس والألومنيوم، أما نظم الأحادية الأيسر والأرخص، ولكنها أبطأ، فنظم الموازنة المتعددة الألوان (2 أو 4 أو حتى 8 ليزر) يمكنها أن تقسم منصة البناء إلى مناطق متوازية، غير أن التنسيق بين أجهزة الاستنشاق والمناطق المتداخلة يمكن أن يسبب اختلافات في البنية التحتية الدقيقة.

المقارنات المادية

ولا تدعم جميع آلات الـ دي إم إل إس نفس السبيكات، بل بعضها يُستفد إلى الحد الأمثل من المسحوق التفاعلي (التيتانيوم والألومنيوم) ويشمل إعادة تركيب الغازات الخاملة وصناديق القفازات المختومة، وتصمم أجهزة أخرى لاستبدال الطوابق النيكلية الفائقة والفولاذية، وتتحقق من القائمة المادية للمصنع وتوافر البارامترات، إذا خططت لاستخدام المساحيق السهلة أو المحتوي على مواد العادم.

التكلفة والميزانية

وتتراوح آلات نظام إدارة الديون والتحليل المالي من 000 150 دولار للنظم الصغيرة إلى أكثر من 1.5 مليون دولار للمنشآت الكبيرة المتعددة الأطقم، ولا تقتصر على سعر الشراء بل تشمل أيضا التركيب والتدريب وعقود الصيانة والأصناف الاستهلاكية (الوحدات العاملة، وملفات العمل) وتشمل التكاليف التشغيلية استهلاك الأرغون أو النيتروجين، واستهلاك المسحوق (بما في ذلك المسحوق غير القابل للاستخدام من الانسكابات، ونماذجات السائل السائل المولدات) والكهربائية.

سرعة الإنتاج ومنافذ الإنتاج

إن السرعة هي وظيفة من وظائف الطاقة الليزرية، واستراتيجية المسح، وسماكة طبقة، وجزء من الهندسة، وتبني طبقات التذاكر (50-60 ميكروم) على نحو أسرع، ولكن التضحية بالتفاصيل، وتقطع النظم المتعددة الأطقم الوقت في كل جزء، ولكنها تضيف تعقيدا، وتنظر في إنتاج كميات كبيرة، في الآلات التي تستخدم فيها المناولة الآلية للمسحوق، وتبادل المنابر السريعة، وتتيح بعض النظم بناء جديد لبدء العمل في غضون دقائق من الزمن السابق.

الاحتياجات بعد التجهيز

وتحتاج أجزاء نظام إدارة السجلات والمحفوظات إلى دعم دائم تقريباً، ومعالجة حرارة تخفيف الضغط، والانتهاء من سطح الأرض، وتخفض الآلات التي يسهل الوصول إليها في حجرة البناء والمسح المتكامل للمسحوق الوقت اللازم للمناولة، وتعرض بعض النظم معالجة حرارية في الموقع أو تلازماً للصدمات الكهربائية، ولكن هذه هي إضافة، وبالنسبة للإنتاج الواسع النطاق، فإن خطة المعدات الإضافية مثل مراكز التصوير بالأشعة السينية، ومحطات التي تستخدم بالأشعة فوق البنفسجية لدعم عمليات الإزالة،

البرمجيات والوصل

ويؤثر برنامج البرمجيات للآلة على سهولة الاستخدام والاندماج في سير العمل القائمة، ابحث عن نظم تدعم واردات ملفات نظام STL و STEP و 3MF، وتوفر التعبئة والدعم في نفس البيئة، وتوفر أدوات المحاكاة للتنبؤ بالتشويهات، ويمكن لمعايير الانتقائية مثل نظام تخطيط البرامج أو تكنولوجيا المعلومات أو MTConnect أن تتيح التكامل مع نظم إدارة المصنع لتتبع الإنتاج والإبلاغ عن الجودة.

الخدمات والدعم

أما آلات نظام إدارة الديون والتحليل المالي فهي معدات رأسمالية معقدة، كما أنها تقوم بتقييم شبكة خدمات الصانع، ومواعيد الاستجابة، وتوافر قطع الغيار، وقد تفضل الأعمال التجارية الصغيرة أجهزة إعادة البيع المحلية بالمهندسين المتفانين، وكثيرا ما تتعاقد شركات تصنيع كبيرة مع خطط خدمات شاملة تشمل الصيانة الوقائية، وتحديث البرامجيات، والتدريب في الموقع، كما يمكن التحقق من توافر مجموعات قياس العمليات لموادكم - ويمكن أن يتطلب وضع معايير جديدة أسابيع للتجريب.

خاتمة

إن اختيار المعدات المناسبة لنظام إدارة الديون والتحليلات يتوقف على احتياجاتكم الإنتاجية المحددة، وميزانيتك، ونوعية الجزء المنشود، إذ أن الأعمال التجارية الصغيرة ومختبرات البحوث تستفيد من أجهزة الدمج والترجمة، مثل نظام EOS M 100، وSLM 125 HL، أو DMP Flex 350، التي توفر قدرا كبيرا من الدقة والاحتياجات من الهياكل الأساسية، وتحتاج شركات التصنيع الكبيرة إلى نظم عالية القدرة مثل جهاز تجهيز السلع البرمجيات SLM-190، أو