ما هو (لايير ثيكنس) في (دي إم إل إس)؟

Direct Metal Laser Sintering (DMLS)] belong to the powder bed fusion family of additive manufacturing processes. In DMLS a laser selectively fuses metal powder particles by layer to build a nearnetshape part.

وتُقدم النظم التجارية لنظم إدارة الأراضي السميكات عادة في نطاق 20 ميكروغرام إلى 100 ميكروغرام ، حيث أن 30 ميكروغرام و60 ميكروغرام من الميكرومتر هي تخلف شائع عن العديد من المواد، أما الأجهزة المتقدمة فيمكن أن تُبلغ في بعض الأحيان مستويات رقيقة تبلغ 15 ميكروغرام أو سميكة تبلغ 120 ميكروغرام بالنسبة لسبيكات محددة.

ويتفاعل سميك طبقة المياه مع كل عملية أخرى من عوامل القوة المتغيرة، والسرعة المسحية، والقفزات المتسارعة، وتوزيع حجم الجسيمات المسحوقية، ويستلزم تحقيق الحد الأمثل من الجمع بين طلب معين فهم مدى تأثير السميك على مقياسي الجودة الأكثر أهمية: ]]] الدقة و] القوة الميكانيكية [FLT:

The Impact of Layer Thickness on Part Accuracy

وتشمل الاستحقاقات في نظام إدارة الشؤون الإدارية الدقة الديموغرافية ] (كيف يطابق الجزء النهائي بشكل وثيق نموذج CAD)، الانتهاء من هذه الاختبار [الضغط والنسيج]، [الغرامة: 4]]] النسيجية الحادية [الغرامة: 5].

إنهاء ونفاذ سطح الأرض

أما الأثر الأكثر وضوحاً لسمك طبقة المياه فهو على نوعية سطح الأرض، لأن DMLS تبنى أجزاء من شرائح عمودية منفصلة، ويسفر هذا الاتجاه عن سمة ثابتة على سطح ثابت، وكثيراً ما تكون شدة هذا التدرج متناسبة مباشرة مع خطيّة التكتل.

وتنتج طبقات التكرير، 60 ميكروم وما فوق، خطوات أكثر وضوحا، لا سيما على سطح سطح سطحي، وبالنسبة لمسافة 45 درجة، فإن طبقة 60 ميكروغرام تولد ارتفاعاً في درجة الحرارة تبلغ 42 ميكروغرام تقريباً، بينما تبلغ طبقة 30 ميكروغرام فقط 21 ميكروغرام، وهذا الفرق يمكن أن يكون واضحاً بسهولة ويمكن أن يلحق الضرر بالسطح الاصطناعي أو الوظيفي للمكونات مثل التربينات، أو المشابهات،

غير أن العلاقة ليست خطية بحتة، وقد تؤدي الطبقات الرقيقة جدا (أقل من 20 ميكروم) إلى انتشار مسحوق ضعيف أو إعادة صهر مفرطة في الطبقات السابقة، مما قد يؤدي إلى حدوث مخالفات سطحية، وبالتالي فإن الحد الأدنى العملي كثيرا ما يحدده قابلية تدفق المساحات وتصميم شفرة البقايا.

التسامح الديموقراطي

ويؤثر سميكة اللازر على مدى دقة يمكن للليزر أن يتكاثر سمات جيدة، وتتيح الطبقات الثينية للليزر حل تفاصيل أصغر لأن المنطقة المتأثرة بالحرارة أكثر احتواءا في الاتجاه الرأسي، أما بالنسبة لـ ] فإن الثقوب الصغيرة والحواف الحادة ، فإن مستويات خط الأساس البالغ 30 مميتة يمكن أن تكيفها بشكل طفيف.

كما أن السمات الداخلية مثل هياكل التكرير أو قنوات التبريد المطابقة تستفيد أيضا من الطبقات الأضعف، وقد يكون الطبق الرقيق في التصفيق طبقة أو ثلاث طبقات فقط إذا بنيت بأطبقة سميكة، مما يؤدي إلى ضعف في تحديد الهندسة أو عدم اكتمال الصمامات، حيث يمكن بناء الطبقات الدقيقة من أكاذيب أكثر بكثير، مما يؤدي إلى تحسين الدقة والنزاهة الهيكلية.

كما أن دقتها الديموغرافية تتأثر بالتقلص الحراري، حيث تشمل الطبقات المرنة مجمعات أكبر حجماً يمكن أن تُحدث ضغطاً وتشوهاً أكبر، بينما تنتج الطبقات ذات المستوى العالي، في حين تُحدث أجزاء أقل تشوهاً لأن الخانات الحرارية أصغر وأكثر تماثلاً، وهذا أمر بالغ الأهمية بالنسبة إلى الحجم، والمقاييس الأرضية الثابتة [الحلولة:].

التأثير المؤثر (الطول المشرق)

ويُوصف الخطأ التصاعدي من الناحية الحسابية من قبل cusp[FLT:]: المسافة بين السطح المتطور المثالي والسطح الفعلي.

كما أن التدرج المستقر يخلق نقاط تركيز للإجهاد يمكن أن تؤثر على الحياة الدهنية، لا سيما في الأجزاء التي تخضع للتحميل الدوري، ولذلك فإن السيطرة على سميك طبقة المياه ليست مجرد مسألة تتعلق بنوعية السطح بل أيضاً شاغلاً من حيث الموثوقية الوظيفية.

أثر مرض لاير ثيس على القوة الميكانيكية

وتخضع الممتلكات الميكانيكية في نظام إدارة السجلات والمحفوظات لنوعية التطويق بين الطبقات المميتة، والتفاعل بين الطبقات المتعاقبة نقطة ضعف محتملة لأنه كثيرا ما يحتوي على [(FLT:0]) أكسيدات، أو عدم وجود سخرية، أو عدم كفاية إعادة الصهر .

Tensile and Yield Strength

وقد أظهرت دراسات عديدة أن الحد من سميك طبقة المياه يزيد عادة من قوة الكثافة ويولد قوة من أجزاء نظام DMLS، مثل T-6Al-V التي بنيت على 30 ميكرو متراً، والتي تُظهر باستمرار مواطن القوة الخفية البالغة 150 1 و250 1 من طراز MMA، وتُنتج فيها مستويات من الانقطاع تتراوح بين 050 و1 و60 درجة مئوية.

(أ) إذا كان هذا التأثير يعتمد على المواد، ففي حالة Inconel 718، يمكن أن يؤدي النيل النيكلي، الطبقات الرقيقة (20 ميكروغرام) إلى تحسين مستوى الأشعة فوق البنفسجية بنسبة 5 إلى 10 ميكروغرام، مع الحفاظ على قابلية الاختزال.

ويتفاعل التوجه البناء أيضاً مع سميك الطبقات. Horizontal (flat) builds] benefit less from efficient layers because the layers are large in area, and thermal history dominates. Vertical (upright) builds + many small layers, show a stronger correlation between efficient layers and high strength: For highly stressed parts,

Fatigue and Ductility

() الحياة الفاتحة حساسة للغاية إزاء المخالفات السطحية والعيوب الداخلية، حيث أن التحلل والسخرية يخفضان بدرجة أقل من الطبقات، ويزداد الأداء الدهني بدرجة كبيرة.

غير أن نقطة العودة متناقصة، إذ يمكن أن تؤدي الطبقات الرقيقة جداً (دون 20 ميكروغرام) أحياناً إلى الحد من قابلية الطقن إذا ما أصبحت المدخل الحراري مفرطاً، مما يؤدي إلى زيادة في التمدد أو التكرار في البنية الدقيقة، وبالنسبة لكل مادة توجد نافذة مثلى حيث يبلغ القوام والعصى ذروتهما، وعلى سبيل المثال، فإن الكثير من EOS و[FLFT:] و[2]

Porosity and Defect Formation

ويؤثر سميكة اللاير على نوع الإباحية والكثافة، وتروج طبقات ثينر أجزاء كثيفة جداً (99.9 في المائة من الكثافة النسبية) لأن كل طبقة تُعاد صهرها بشكل أكثر دقة، ويمكن أن تُحدث طبقات التكرير نوعين من الشرف:

  • Lackof —of —‐of —fusion porosity] — Large, irregular voids between layers, often elongated in the build plane.
  • Gas porosity] — Small spherical pores from entrapped gas in the powder or process; less affected by layer fishness but can be exacerbated if efficient layers require higher energy density.

ويتطلب تحقيق الاستخدام الأمثل تعديل طاقة الليزر ومسح السرعة للحفاظ على مجمع قابل للذوبان ] لكل سميك طبقة، ويتمثل مبدأ توجيهي مشترك في إبقاء كثافة الطاقة (J/mm3) ثابتة، ولكن هذه ليست سوى نقطة انطلاق، وفي الممارسة العملية، تتيح الطبقات الأقل قدرة ليزرية (تخفيض الضغط الحراري) مع تحقيق الإجهاد الكامل.

الاعتبارات المادية - العلمية

وتستجيب نظم السكك المختلفة بشكل مختلف لتغيرات سميكة طبقة المياه بسبب التباينات في السلوك الحراري، ونقطة الذوبان، وسلوك الترسيب.

Ttanium Alloys (Ti‐6Al‐4V)

وتيتانيوم حساسة لالتقاط الأكسجين وله قدرة منخفضة على السير الحراري، وتوصى بشدة طبقات ثينر (20-30 ميكروم) بالنسبة لثاني أكسيد الكربون (T-LT:0) DMLS لأنها تقلل إلى أدنى حد من المنطقة المتأثرة بالحرارة وتكوين أكسيد الكربون.

النيكل - باسيد سوبارالويز (Inconel 625, 718, Haynes 282)

وهذه السبيكات لها ارتفاع في الضغط الحار وتميل إلى التفكك إذا كانت التدرجات الحرارية شديدة للغاية، وتساعد الطبقات العضلية (20-30 ميكروم) بإبقاء مجموعة الذوبان الصغيرة وتقليص الإجهاد الحراري، غير أن الإفراط في التكتل يمكن أن يؤدي إلى عدم الاندماج إذا لم يتدفق المسحوق بشكل سليم، ويستخدم العديد من مجموعات البارامتر الموصى بها 40 ميكروغرام من أجل التوصل إلى حل وسط آمن.

ستيلات بلا طائل (316L, 17 - 4 PH)

ويزيد من كثرة نسيج الفولاذ اللاصق، إذ يمكن لكل من 20 ميكروغرام و60 ميكروغرام أن ينتج ⁇ 99.5 في المائة من قطع الكثافة التي لها خصائص ميكانيكية جيدة إذا تم تعديل البارامترات، وبالنسبة لـ 316 لترا، كثيرا ما تستخدم الطبقات الأكثر سماكا (50-60 ميكروم) في الأجزاء غير الحرجة لخفض التكاليف، في حين أن 30 ميكروغراما نموذجيا للنموذج الوظيفي أو الأدوات الطبية.

Aluminum Alloys (AlSi10Mg, Al6061)

ويعبر الألمنيوم عن طاقة الليزر ويعاني من ارتفاع في سرعة التمشي الحراري، وتحسن الطبقات العضلية (30 ميكروم) من النهايات السطحية وتخفض من السمعة التي تسببها المحركات الرئيسية، وكثيرا ما تؤدي الطبقات العصية (60 ميكروم) إلى الباليه وضعف الكثافة، وتُستخدم معظم عمليات الديمونيوم في أمثل مستوى يتراوح بين 30 و40 ميكروغرام.

التأقلم الأمثل لثكّة لاير للتطبيقات المحددة

(ب) إن اختيار سميك طبقة الحق هو ] تجار بين السرعة والجودة والتكلفة . ويجب على المهندسين أن يواظبوا الاختيار على المتطلبات الوظيفية للجزء.

العناصر العالية الدقة (المضللات الطبية، الحقن المولد، توربين بليدز)

وبالنسبة لهذه التطبيقات، فإن طبقات ]الإطارات: صفر[[ ]المقياس ال ٣٠/٢٠ مترا[ ]الإطار: ١[ ]الإطارات: ١[[ تقريبا إلزامية، والحاجة إلى تسامح شديد، ونهاية سطحية ممتازة، وحياة أعلى درجة تفوق وقت البناء الأطول، كما أن تكاليف التجهيز بعد التحلل أقل بسبب الحاجة إلى تقليل الذكاء أو التلميع.

النماذج الأولية والأجزاء الوظيفية ذات الحجم المنخفض

وعندما يكون الوقت والتكاليف حرجا، توفر طبقات متوسطة (40-50 ميكروم) توازنا جيدا، وتكون نوعية السطح مقبولة بالنسبة لمعظم الاستخدامات غير الصناعية، ولا تزال الممتلكات الميكانيكية عالية (أي 99.5 في المائة) وبالنسبة للعديد من الأجزاء الهيكلية، فإن 40 ميكروم هي المكان الحلو.

عدد كبير من الأدوات أو التثبيتات غير الحرجة

وبالنسبة للأجزاء التي لا تتطلب قوة عالية أو نهاية سطحية، يمكن ] طبقات حمراء (60-100 ميكروم) ] أن تقطع فترة البناء بنسبة 50-75 في المائة مقارنة بـ 30 ميكروم، وكثيرا ما تستخدم هذه المواد في بناءات خالية من الدعم أو أدوات منفردة، غير أنه يجب إيلاء اهتمام دقيق لدعم الجيل والإدارة الحرارية لمنع نشوب الحروب.

هيكلي البطيخ والوزن الخفيف

إن طبقات الثين ضرورية لهدنة التماثيل الدقيقة )مقياس ٠,٥ مم( - قد لا يكون الطبق الذي يبنى ب ٦٠ طبقة ميكروم إلا سميكة ثلاث طبقات، مما يجعلها هشة أو حتى غير كاملة، فباستخدام ٢٠-٣٠ ميكروم يضمن أن تكون للهدمات ما لا يقل عن ٨-١٠ طبقات، مما يؤدي إلى تحسين القوة والاتساق.

خاتمة

Layer fishness is a foundational parameter in DMLS that interconnects with accuracy, strength, and process economics. Thinner layers (20-30 mim) deliver superior surface completion, tighter tolerances, and higherميكانيكي properties -especially fatigue resistance and duct-at the expense of longer buildFT higher cost.[60]

ويتوقف الاختيار الأمثل على المواد والجودة والمهمة المقصودة، إذ توفر المؤلفات الخاصة بالمواد و ] مرشدات البارامترات المصنوعة من الملامح نقاط البداية، أما بالنسبة للتطبيقات الحرجة، فإن أداء عملية التحقق من صحة المنتجات التي تقارن سميكين أو ثلاث طبقات، فيوصى أيضاً بأدوات التحفيز الذهب.

By thoughtly balancing layer fishness with laser parameters, engineers can achieve cost-effective, highperperformance DMLS parts that meet the most demanding requirements in aerospace, medical, automotive, and tooling industries. For further reading, studies such as ] Effect of Layer Thickness on the Micro structure and Mechanical Properlated