تأثير قوة لاسر وسرعة الأشعة على جزء من الجودة

ويُشار إلى هذا النوع من التحليلات في السياقات الصناعية على أنه " مقطع لازر " ، وهو يشكل أحد أقوى تكنولوجيات التصنيع المضافة لإنتاج مكونات معدنية ذات كثافة كاملة، وكمية وظيفية، وخلافاً لعمليات دمج البارود التي تعتمد على الإنصهار الملزم أو الجزئي، فإن نظام الرصد والتفاعل بين أجهزة القياس والتفاعل والمقاييس يستعمل جهازاً عالياً من أجهزة القياس لتوليد المعادن.

أساسيات قوة لاسر وسرعة الأشعة

لاسر باور ودورها في ميلينغ

أما الطاقة الفلزية فهي ناتج الطاقة من مصدر الليزر، الذي يقاس عادة بالواتس، وفي أجهزة الدمج التي تستخدمها أجهزة الدمج، تتراوح الطاقة بين حوالي 100 واط لنظم المختبرات، وأكثر من 000 1 واط للوحدات الصناعية، والوظيفة الرئيسية للليزر هي رفع درجة حرارة المسحوق المعدني فوق نقطة الانصهار، والحفاظ على مجمع ثابت.

Scan Speed and Melt Pool Dynamics

سرعة الأشعة هي المعدل الذي ينتقل به شعاع الليزر عبر سرير المسحوق، والمعبر عنه في المليمترات في الثانية أو أحياناً مترات في الثانية، ويحكم مباشرة وقت التفاعل بين الليزر والمسحوق، ويبقى الليزر على كل نقطة أطول مما يسمح بزيادة الحرارة إلى المواد الأساسية، مما يؤدي إلى تضخم كامل في إنتاجية المركب ويقلل من مخاطر زيادة المسحوق الأمثل.

مفهوم كثافة الطاقة الفولوميستية

ولفهم التأثير المشترك لقوة الليزر وسرعة المسح الضوئي (بالإضافة إلى البارامترات الأخرى مثل سميك طبقة وتسارع فتحات المسافات)، كثيرا ما يستخدم المهندسون معادلة كثافة الطاقة الكثيفة الحجم:

VED (J/mm3) = Laser Power (W)/ (Scan Speed (mm/s) × Layer Thickness (mm) × Hatch Spacing (mm)

(أ) إذا كان هذا العدد مفيداً، فمن المهم الاعتراف بأن المادة المتفجرة وحدها لا يمكن التنبؤ بنوعية الجزء لأنها لا تمثل الديناميات الحرارية، أو الممتلكات المادية، أو التوزيع الغوسي للشعاع الليزري، ومع ذلك فإنها توفر نقطة بداية لاستكشاف البارامتر: يلزم الحد الأدنى من المواد الخاملة لتحقيق التحلل الكامل، بينما يمنع الحد الأعلى من المواد الكيميائية()

الآثار على نوعية الجزء

الكثافة والإمكانية

وكثافة جزئية هي أكثر القياسات إلحاحاً التي تتأثر بقوة الليزر وسرعة المسح الضوئي، وينبغي أن يكون الجزء الكثيف من نظام إدارة حركة عدم الانحياز أكثر من 99.5 في المائة (يتجاوز في كثير من الأحيان 99.9 في المائة) ويستلزم تحقيق ذلك مزيجاً من البارومات يذيب كل أثر من البارود ويتيح للغطاء التدفق ولملء الفراغات.

الاختبارات الميكانيكية

ويمكن أن يؤدي الأداء الميكانيكي العالي لأجزاء نظام إدارة الديون والتحليل - القوة الضاربة، القوة، الارتفاع، الطول، الصلابة، الصلابة، الارتداد، القوة العالية، القوة، القوة الميكانيكية، التي يمكن أن تخفض، مع وجود هياكل ميكانيكية ذات قدرة عالية، مع وجود زيادة في سرعة الإنتاج، إلى حد كبير.

السطح

كما أن التأشيرات السريعة في نظام إدارة الأراضي والمعادن تتأثر بشدة بتشكيل المذيبات وحدث الترميز والكراط، حيث أن كثافة الطاقة المنخفضة، والأوراق غير المكتملة التي تُعلق على السطح، وتزيد من سرعة الارتطام الخبيثة (Ra) إلى 10-20 ميكروغرام أو أعلى، وفي الكثافة العالية للطاقة، يصبح المسح المائي أكثر سائلاً وقد يغسفرف في السرير أو

الاستحقاق والتجاوزات

ويتأثر الدقة الديموغرافية بكل من الانكماش الحراري والصفحة الحربية، وعندما تكون الطاقة الليزرية عالية وتخفض سرعة المسح، فإن هناك أشكالا كبيرة من المجمّع، وتمتد المنطقة المتأثرة بالحرارة إلى طبقات سابقة، مما يؤدي إلى زيادة الانكماش الحراري عند الترسيب، ويحد من الضغوط المتبقية، وإذا تجاوزت هذه الضغوط قوة إنتاج المواد عند درجة الحرارة المرتفعة، فإن الإجهاد الناتج عن ذلك قد يلتفي (خاصة).

الآثار المشتركة وأسبابها

نقص في الارواح

إن عدم وجود مسامات في الهواء الطلق هو فراغات غير منتظمة الشكل نتيجة للذوبان غير الكامل وعدم كفاية الربط بين مسارات المسح المتاخمة أو الطبقات المتعاقبة، وهي العيوب الأكثر شيوعا عندما تكون الطاقة الليزرية منخفضة جدا، وسرعة المسح مرتفعة جدا، أو أن التباعد بين مراحيض الليزر (التسارع) كبير جدا، وتتصرف عمليات السطو في ارتفاع ضغط الدم، مما يقلل بشدة من سرعة الخصم.

الثقب الرئيسي

وتُحدث النسيج الخفيف عندما تُوصل الليزر طاقة كبيرة تُبخر بعض المواد، وتشكل تجويفاً عميقاً وضيقاً، ومع انتقال الليزر، يصبح هذا التجويف غير مستقر وانهيار، وفقاعات الغاز المتأصل التي تُصطنع كخريات مخرفة، وغالباً ما تكون المسامير الرئيسية ذات خط شاغر في المقاييس الضوئية، ويمكن اكتشافها عن طريق الكولات.

معدّل القذف

وتشير المقاصة إلى تشكيل قطرات أو حزامات على سطح طبقة مطبوعة، يحدث عندما لا يبلل مجمع المذوفات الجزء الفرعي الأساسي على نحو سليم، وهذه الظاهرة تحركها زهرة مارانغوني والتوتر السطحي، وتتفاقم بفعل كثافة الطاقة المنخفضة والسرعة العالية المسح، ويخلق القذف سطحاً تقريبياً غير منتظم يمكن أن يتداخل مع إعادة تركيب طبقة اللامعية، مما يؤدي إلى زيادة تراكمية في سرعة الأشعة.

التعقب والتدليس

ويمكن أن يحدث التتبع خلال نظام إدارة الأراضي والجفاف إما كشقق متين (تمزق مميت) أو كشق بارد بسبب الضغوط المتبقية، فالقوة الليزرية العالية والسرعة المنخفضة تنتج مستويات حرارية أكبر ومناطق متأثرة بحريا أكثر حدة، مما يزيد من خطر تفكك الصهر في السبيكة ذات النطاقات الصلبة الواسعة (مثلا، بعض السبيكات المسحية، والاختلالات السطحية).

الاستراتيجيات الأمثل

اختبارات السقف البارامترات

وتتمثل أكثر الطرق الموثوقة لإيجاد طاقة الليزر المثلى وسرعة المسح الضوئي لمواد وأجهزة معينة في إجراء مسح للمواصفات، ويشمل ذلك بناء سلسلة من قسائم الاختبارات الصغيرة (التي غالبا ما تكون مكعبة أو منافذ منقوعة) ذات قيم متنوعة وسرعية، مع الحفاظ على البارامترات الأخرى (سمك اللفت، وتسارع الارتفاع، والنمط المغناطيسي) ثم تقييم الكثافة الدنيا (من خلال طريقة أرخاء)

تصميم التجارب (المكتب)

فبدلا من اختبار كل مزيج منفرد، فإن التصميم الإحصائي للعرضات (الرسم البياني) مثل التصميمات المركبة المركزية أو تصميمات المصانع تتيح التميز الفعال، ويمكن أن تحدد اللجنة أيضا التفاعلات بين البارامترات (مثلا، قد يعتمد أثر القوة على السرعة في مجموعات غير مائلة) أما منهجية المقاييس السطحية فتولد نموذجا رياضيا يتوقّع جودة الجزء كوظيفة من وظائف القوة والسرعة.

المحاكاة والنمذجة

ويتزايد استخدام العناصر الخافضة وديناميات السوائل الحاسوبية للتنبؤ بالمقياس الجغرافي للمجمعات، والتاريخ الحراري، وتوزيع الإجهاد المتبقي دون بناء أجزاء مادية، وتأخذ هذه النماذج طاقة الليزر، والسرعة المسحية، ومقياس الشعاع، والخصائص المادية كمدخلات وميادين درجة حرارة الناتج، ومعدلات التبريد، وحتى احتمالات تكوين الخلل، بينما لا تكون المحاكاة الواعدة كافية بعد

الرصد والمراقبة الارشادية في الموقع

وتدمج نظم الـ دي إم إل إس الحديثة أجهزة الاستشعار التي ترصد التوقيع على المذوبات في الوقت الحقيقي - إما عن طريق أجهزة التصوير الضوئي أو الكاميرات (القابلة للأشعة دون الحمراء) أو التصوير الحراري، وتلتقط هذه الحساسات كثافة وحجم وشكل مجمع المذيبات، وبربط هذه الإشارات بنوعية جزئية، يمكن للمصنعين أن يطوروا حلقات تفاعلية تضبط طاقة الليزر أو تمسح بسرعة أكبر

الاعتبارات المسبقة

البارامترات المحتوية على مواد

(ب) أن يكون لكل مسحوق معدني انتشار حراري فريد، ونطاق للذوبان، وقابلية للاختلال، وعلى سبيل المثال، فإن مركب تي - 6 - ألف - 4V معرض للإجهاد والكسر المتبقيين، بحيث يتم تجهيزه عادة باستخدام طاقة متوسطة (200-400 و) وسرعته المتوسطة (800-1200 ملم/سائق)

"المرض" و "هاتش سابينغ"

كما أن سميكة طبقة المياه - التي تتراوح عادة بين 20 و60 ميكروم - تحدد حجم المسحوق الذي يجب أن يذوب في كل مرارة، وتحتاج الطبقات المرنة إما إلى طاقة أعلى أو أسرع لتحقيق نفس المادة من الـ VED، كما أن سرعة الفتح (التفاعل بين خطوط موازية) تؤثر على التداخل بين المسارات المتاخمة للذوبان، حيث تبلغ نسبة الارتفاع في سرعة الـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـه 60 فـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـهـ

هياكل الدعم والمناطق التي يزيد فيها حجمها

إن سطح الأرض المهددة بالسطح )الغطاس( يكتنفه المصاعب، لأن المسحوق الوارد أدناه يوفر سلوكا حراريا ضعيفا، وبدون دعم، يمكن أن يشق أو ينهار مجمع المذيبات، وفي هذه المناطق، من الشائع استخدام طاقة منخفضة أو زيادة سرعة المسح الضوئي للحد من حجم المذيبات، ومنع الانقطاع عن العمل، كما أن العديد من برامجيات مراقبة الآلات تسمح للمستعملين بتحديد مختلف بارامترات بالنسبة للأشعة السينية " vs " ، والارت، والارتفاع " .

الآثار اللاحقة للتجهيز

كما أن اختيار الطاقة الليزرية وسرعة المسح الضوئي يؤثر أيضا على العمليات في المراحل السفلية، إذ أن الأجزاء المنتجة بكثافة عالية من الطاقة تميل إلى أن تكون سطحا أكثر تقريبا، مما يتطلب معالجة أكثر اتساعا بعد التجهيز، وإذا أدت البارامترات إلى ارتفاع الضغوط، فإن إزالة الإجهاد قد تكون ضرورية قبل إزالة مجموعات الدعم لتجنب التشويه، فعلى سبيل المثال، قد تحتاج أجزاء الإغراق الصنع ذات الطاقة العالية إلى معالجة حرارية ذات خطوتين (ال و/م متغير + موصول).

خاتمة

إن قوة الأشعة المقطعية وسرعة المسح هي الجرافات الرئيسية التي تحدد نوعية الأجزاء التي تنتجها شركة " خط العرض " المباشرة للمعادن (DMLS) والاختبارات المتحركة للزراعة الاصطناعية، التي تؤدي إلى وجودة أساسية في مجال الطاقة، والتي تتحكم بدورها في استقرار المجمع، وتكوين العيوب، والبنى الدقيقة، والخصائص الميكانيكية، والدقة العالية الجودة، والموثوقة.