Selektiiviset lasersintraus (SLS) ja Fused deposition Modeling (FDM) ovat suosittuja lisäainevalmistuksen prosesseja. Molemmissa on mukana materiaalivirta ja jäähdytysdynamiikka, jotka vaikuttavat loppuosien laatuun ja ominaisuuksiin. Näiden näkökohtien ymmärtäminen on olennaista tuotannon optimoimiseksi ja haluttujen tulosten saavuttamiseksi.

Materiaalivirta SLS- ja FDM-järjestelmissä

SLS:ssä jauhemateriaalia sulatetaan valikoivasti lasersäteellä. Laser kuumentaa jauhetta paikallisesti, jolloin se sulaa ja sulaa yhteen. Materiaalivirtaa ohjataan laserin liikkeellä ja jauheen ominaisuuksilla, kuten hiukkaskoolla ja virtauskyvyllä. Oikea virtaus takaa tasaisen kerroslaskeuman ja tasaisen osan laadun.

FDM käyttää lämpömuovista hehkulankaa, joka on puristettu kuumennetun suuttimen läpi. Kuuma hehkulanka sulaa ja talletetaan kerros kerros kerrokselta. Materiaalin virtaus riippuu puristumislämpötilasta, suuttimen nopeudesta ja hehkulangan syöttönopeudesta. Johdonmukainen virtaus on ratkaisevan tärkeää, jotta estetään aukkojen kaltaiset viat tai yli-extruusio.

Jäähdytys Dynamics SLS ja FDM

Jäähdytys vaikuttaa kerrosten ja lopullisten mekaanisten ominaisuuksien väliseen sidossuhteeseen. SLS:ssä ympäröivä jauhe toimii jäähdytyslevynä, mikä johtaa nopeaan jäähdytykseen laseraltistuksen jälkeen. Hallittu jäähdytys on tarpeen poimuamisen ja jäännösjännitysten estämiseksi.

FDM-osat viilenevät, kun kuumapuristettu hehkulanka kiinteytyy. Jäähdytysnopeus riippuu ympäristön lämpötilasta, osageometriasta ja materiaaliominaisuuksista. Hidas jäähdytys edistää parempaa kerroksen kiinnikettävyyttä, kun taas nopea jäähdytys voi aiheuttaa käärimistä tai kerroksen erotusta.

Ainesvirtaan ja jäähdytykseen vaikuttavat tekijät

  • Materiaaliominaisuudet (sulatuspiste, virtauskyky)
  • Prosessiparametrit (lämpötila, nopeus)
  • Ympäristöolosuhteet (lämpötila, kosteus)
  • Osageometria ja suunta