לייזר מתכתי ישיר Sintering (DMLS) ושכבה לייזר יחסית קרוב שלה (SLM) יש בצורת יסודית כיצד מהנדסים ניגשים לייצור רכיבי מתכת.על ידי פיזור שכבת מתכת בסדר גודל על ידי שכבה עם לייזר בעל עוצמה גבוהה, טכנולוגיות ייצור תוספים אלה מבטלות יישומים מעשיים רבים של המגבלות שהוטלו על ידי שיטות הפעלה מסורתיות של תצורה גיאומטרית של DMLS אינם רק incrementalement; הם בלתי אפשריים כדי לבחון עיצובים מורכבים של כלי רכב נדרש בעבר.

קידום טכנולוגיית לייזר

הלייזר הוא הלב של כל מערכת DMLS, וחידושים אחרונים בדור דבורים, שליטה ומשלוח תרגם ישירות לרזולוציה גיאומטרית משובחת יותר, קצבי בנייה מהירים יותר ושיפור איכות פני השטח.

כוח גבוה יותר ואיכות Beam

מכונות DMLS מודרניות יותר ויותר להעסיק לייזרים סיבים עם דירוגי חשמל מעל 1000 W. מקורות כוח גבוה יותר אלה, בשילוב עם איכות קרן משופרת (M2 ערכים המתקרבים 1.1), לאפשר בריכות נמס עמוקות ומהירויות סריקה מהירות יותר ללא דיוק הקרבה. התוצאה היא צמצום משמעותי בבניית זמן עבור רכיבים צפופים, בעוד עדיין שמירה על היכולת לפתור תכונות קטנות כמו μm. עבור גיאוגרפיה מורכבת כי משלבת קיבולת גבוהה עם מחזורי לייזר עם רמות גבוהות מספיק גבוה יותר, הוא מסוגלות לחץ דם זה יכול להיות מעוות לחץ גבוה מספיק גבוה יותר, בעוד שמספיקה.

Multi-Laser ו-Beam Shaping Systems

כדי להאיץ עוד ייצור ללא קידוד פרטים, יצרנים הציגו ארכיטקטורות רב-אסלר עם שניים, ארבעה, או אפילו 12 לייזרים שעובדים במקביל יכולים לכסות אזורי בנייה גדולים בעוד שכל לייזר פועל באופן עצמאי על אזורים שונים.תוכנות סינכרוניזציה מבטיחה כי בריכות התכה צמודות לא להפריע, למנוע שיפורים תרמיים שיכולים לפרוץ קירות דקים לצד ההתקנה, להיות מעצבי תיבות אופטיות - כמו גטמיים מורכבים - כדי לשפר את תכונות חמצן מסחריות.

דינמי להתמקד ואסטרטגיות סקנדי

התאמה בזמן אמת של גודל מוקד גודל במהלך שכבת בנייה יחידה היא עוד יכולת מתפתחת.על ידי שינוי דינמי קוטר קרן, המערכת יכולה להשתמש במקום קטן עבור קווי מתאר בסדרות בסדר גודל ומיקום גדול יותר עבור infill, צמצום זמן הצטברות ללא פתרון קצה הקרבה. בשילוב עם אסטרטגיות סריקה מתקדמות - כגון אי סריקה, תבניות שחמט, וסיבוב בין- אלה מיקוד למינימום מתח נפשי, עבור קירות מורכבים יותר, כלומר, כלומר, הם פחות גמישים, כמו סריקות.

חומרים משופרים של אבקת

איכות של אבקת המתכת להאכילstock קובע ישירות את ההחלטה, צפיפות, ו עקביות מכנית של חלקי DMLS. חידושים אחרונים בייצור אבקה וטיפול צרו את הפער בין מורכבות עיצוב תיאורטית לבין עמידות ייצור מעשי.

פינר ועוד חלקיקים

יצרנים כעת מייצרים באופן שגרתי אבקות בעלות גודל חלקיקים (PSD) בטווח של 10-45 מיקרומטר, מטה מטווח 20-63 מיקרומטר רחב יותר לפני עשור. אבקת פינר מאפשרת את הלהב המהדהד לסגסוגת של צינורות מדבקה (DSSD) ו-Cretarics (Dem) אשר בתור משפר את ההחלטה של תכונות בסדר, להפחית את הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת השכבות על משטחים הגדלים ונפחים (Foniceric) כמו: Cöcy) כולל סוללות מתוחכמות) ו-Crediticial) של מגנטיות (DRicial) כולל: 0DLCDLC) של מגנטיות (DLC) של מינרלים (DRicial) ו-Credit) של כימיקלים (DRicial) של מחסנים) ו-Fancen) באופן קבועות (DLCDRicial) עם סוללות (DLC) ו-Credit) באופן קבוע (DRicial) כולל סוללות (DLCFancen) ו-Credit) ו-Crelimates) אשר מסייעות) אשר מסייעות) כולל סוללות (DRic

פיתוח Alloy

ההתרחבות של ⁇ DMLS זמין כבר מהירה.בנוסף לרכיבים כגון Ti-6Al-4V, 316L נירוסטה, ואלSi10Mg, מהנדסים יכולים לעבוד עם superalloys ניקל בזמן גבוה (Inconel 718, Hastelloy X), ⁇ נחושת (CZrZr), מתכות השבורות (tungstens, mobden), ואפילו מציגות מתכת מתכת מתכת מורכבת כגון סגסוגת מתכת כהה)

חומר תגובתי ובטיחות

עבודה עם אבקות תגובתיות כמו טיטניום או אלומיניום תמיד דרש סביבות גז אינרט.חידושים אחרונים כוללים מערכות טיפול אבקה סגורה-פרלופ כי לשמור על דלקת או חנקן מתחת 100 pm חמצן לאורך הבניין, ומאפשר להמיס עקבי של תכונות דקות ללא הכללה חד-חמצני. ומערכות התאוששות אבקה מווססת-אשת-אשת, גם לעזור להסיר אבקה רופפת ממעבר פנימי מורכב, להפחית את הסיכון של זיהום בשרירים.

תוכנת אופטימיזציה

הפחתת ג'ממטות מורכבות דורשות באופן אמין יותר מאשר שדרוגי חומרה; היא דורשת כלי תוכנה שיכולים לדמות, לאמת ולייעל את תהליך ההדפסה לפני שכבה אחת מומסתת.הדור האחרון של תוכנת עיצוב ספציפית DMLS משנה כיצד מהנדסים ניגשים לטופולוגיה, מבני עצלות, ודור תמיכה.

Topology and Createive Design

אלגוריתמי אופטימיזציה טופולוגיים, משולבים בפלטפורמות כמו FLT:0 ânTopologyFLT ( 1:1 ו Autodesk Fusion 360, מאפשרים למהנדסים להפחית במשקל תוך שמירה על ביצועים מבניים על ידי הסרת חומר מאזורים נמוכים מתחים.עבור DMLS, כלים אלה משלבים כעת מגבלות ייצור ישירות לתוך הלולאהטציה: עובי מינימלי, על מגבלות זוויתיות (בדרך כלל 45 מעלות או תלולה), ומחלים לפירוק של דרישות חור עבור תהליך הסימולציות עתידיות, גם כן, גם כן, כדי לזהות את הסימולציות אורגניות, כלומר, כלומר, כלומר, גם את הסימולציות, כלומר, כלומר, כדי להתאים את הסימולציות של תהליך הסימולציות של תהליכים ביולוגיים של תהליך הסימולציות, כדי להתאים את הסימולציות אורגניות, במידת הצורך, גם את הסימולציות, במידת הצורך, במידת הצורך, במידת הצורך, כדי להתאים את הסימולציות של תהליך הסימולציות של תהליך הסימולציות אורגניות, במידת הצורך, במידת הצורך, במידת הצורך, במידת הצורך, במידת הצורך, במידת הצורך, גם את הסימולציות של תהליך הסימולציות, במידת הצורך, כדי להתאים את הסימולציות של תהליך הסימולציות של תהליך הסימולציות של תהליך הסימולציות

Lattice and cell Structures

(DMLS מצטיין בייצור מבני ה-iattice תקופתיים -gyroids, יהלומים, פרימיטיביים שוורצ - שאינם מסוגלים למכונה.ההתקדמות האחרונה בתוכנה מאפשרת למעצבים לדרג את הצפיפות והאוריינטציה של אלה באופן מרחבי, יצירת חלקים נוקשים שבהם יש צורך ותואם במקום אחר.לדוגמה, שתל אורתופדי יכול להיות בעל השפעה צפופה לעומס ולצמצם את ה-Fattis כדי לקדם חסימות של נייר-upitive באופן אוטומטי.

מעבדים את Simulation ו-Freative Generation

תוכנת סימולציה חיזוי, כגון Simufact Additive או Ansys Additive Suite, עכשיו חשבונות עבור שינויים בשלב, הפחתה אבקה-לפתור, ואבולוציה של מתח חיוורי עם הרבה מעברים או קירות דקים, סימולציה מסייעת לזהות אזורים כי יהיה ניסיון לחץ גבוה עשרות או לוח מלחמה מהנדסים יכול אז להוסיף מקומיים או לשנות את הכיוון האחרון גם סימולציה של הגרסאות האחרונות של משברים, שבו עלולים להפחית את אזורי השבבים הקטנים.

הדפסה רב-מגנטית

אולי אין חידוש אחר פוטנציאל לחולל מהפכה בעיצוב חלק מורכב כהיכולת להדפיס סגסוגת מתכת מרובות בתוך מחזור בנייה יחיד. Multi-חומר DMLS עדיין יכולת מתפתחת, אבל פריצות דרך האחרונות מאפשרות מעברים מדורגים וצומת מתכת מטושטשים שלא היו ניתנים להשגה בעבר.

חומרים מדורגים ותפקודי (FGMs)

באמצעות שני או יותר אבקות הופרכים והחלפתם במהלך שיפוץ, החוקרים הראו חלקי DMLS עם ביצועים מרחביים שונים - לדוגמה, כלי חיתוך עם ליבה פלדה קשיחה נירוסטה וקשה, בעלים עמידים על כלי פלדה קצה פלדה קצה כלי מתכת.האתגר המרכזי הוא לשלוט באזור דיפוזיה בין ⁇ כדי למנוע שלבים כפולים.18 פרוטוקולים אחרונים להשתמש בשכבות ביניים עם תערובת, באמצעות גישה משולבת של 223 גרם ל-ידי מערכת הפעלה אחת של DGM.

Metal Joining in a Single Build

חיבור ישיר של מתכות דיסימיות - כגון נחושת פלדה, או טיטניום אלומיניום - הוא קשה לשמצה בשל נקודות התכה לא תואמים והתרחבות תרמית.התפתחויות האחרונות בפרמטר לייזר, כולל לייזרים באורך גלי כפול וממשק בין-שכבות בעיצוב, שיפרו את השלמות המשותפת של מערכות DMLS מ-FLT:0AsintLTF1 ואחרים משתמשים בשכבה תרמית כדי להזיזה 2Dries טמפרטורה מורכבת של קירור חומרים.

אתגרים ובקרת איכות

הדפסה רב-חומרית מציגה מורכבות בזיהוי אבקה, התחדשות עקביות ואימות רכוש. במערכות ניטור של In-מעבד, כגון מצלמות תרמיות וחיישנים בריכה נמס, מותאמים כעת לאמת כי החומר הנכון מופקד בכל אזור. Post-Build בדיקה באמצעות קידוד משותף (CT) הוא לעתים קרובות הכרחי לאשר את קו האגשרה של האג"ח, במיוחד עבור תכונות פנימיות בעוד יישום, טכנולוגיה מתקדמת, עם כמה התקנים מתקדמים, כלומר, מתכנתים מתקדמים, או מתכנתים מתקדמים, עם כמה מתכנתים מתקדמים.

טכניקות פרסום

אפילו DMLS הגבוה ביותר ברזולוציה גבוהה יותר בונה חלקים עם גסות פני השטח, מתח חיוורי, ו - עבור חלק מהגאומטריה - כמויות קטנות של אבקה לכודה. Post-מעבד חידושים סוגרים את הפער בין איכות חלקית ומושלמת חלקית, ומאפשרים גיאומטריה מורכבת לעמוד מול חלל אווירי מיתר וסטנדרטים רפואיים.

לחץ חם Isostatic (HIP)

HIP הוא יותר סטנדרטי עבור רכיבי DMLS קריטיים.על ידי יישום טמפרטורה גבוהה לחץ איזווסטטי (בדרך כלל 1000-1200 מעלות צלזיוס ו 100-200 MPa), HIP סוגר את הנפיחות הפנימית, משפר את חיי העייפות, ומקרין את המיקרו-מבנה.המחקר האחרון ייעל מחזורי HIP באופן ספציפי עבור גיאוגרפיות מורכבות עם קירות דקים ורווחים, שבו לחץ מופרז יכול לקרוס תכונות עדינות.

כימיקלים ואלקטרוכימיים מסיימים

הסרת מבני תמיכה מערוצים פנימיים מורכבים או פנים לטירס היא אתגר מתמשך.כימיקלים ללטש באמצעות אמבטיות חומצה יכולים להחליק משטחים גסים בתוך חלקים ריקים ללא פרטים טעימים מזיקים - כאשר נשלט כראוי.עם זאת, יש לנהל את שערי הסרת החומרים בדיוק.אלקטרוכימיים, באמצעות מעבורת דלק חלקה אלקטרוליטית ונוכחית, מציעה שליטה טובה יותר ויכולה להשיג סיכות יקרות על פני השטח המורכבים.

טיפול חום ומאמץ מתח

ניהול מתח סובסידי הוא קריטי עבור גיאוגרפיות מורכבות, שבו לחצים בנוי יכול לגרום עיוות או סדק במהלך הסרת צלחת הבנייה.תעשייה סטנדרטית מחזורי הקלה בלחץ (בדרך כלל 1-2 שעות ב 600-900 מעלות צלזיוס בהתאם ⁇ ) הם מעודנים באמצעות מודלים חישוביים כי חשבונות עבור טיפול גיאוגרפי ספציפית לחץ, חדש מותאם טיפול חום, כגון סימולציה ואלומיניום עבור ⁇ , הם מותאם ל- C {\displaystyle ⁇ d ל- 200 גרם לחץ ישירות ל-ידי ⁇ .

כיוונים עתידיים

קצב החדשנות ב-DMLS אינו מראה סימנים להאטה של חוקרים ומנהיגי התעשייה מתמזגים בשלושה תחומים – היערכות, ניטור בזמן אמת, ובקרת תהליכים המונעת על ידי AI – המבטיחים להפוך את ייצור הגיאומטריה מורכב יותר אמין, מהיר יותר, ופחות יקר.

סוללות עבודה דיגיטליות וטכנולוגיות

מטיפול באבקה לחלק את ההסרה והמחזור, אוטומציה היא צמצום העבודה ידנית ושיפור יכולת החזרה.תאים DMLS אוטומטיים לחלוטין כוללים כיום אבקה רובוטית, בניית העברה של צלחת ותחנות ניקוי.הקפיצה הבאה היא מקצה לקצה לשילוב דיגיטלי מקצה לקצה: כל שלב - אפיון ייצור דיגיטלי, סימולציה, בנייה, ניטור, ו שלאחר עיבוד - הוא מסגרת סגורה לתוך מסגרת סטנדרטית של ציוד ייצור משותף: 003 ואילך.

פיקוח על החלפת ושלט-Loop

מצלמות מהירות גבוהה, pyrometers, ו photodiodes עכשיו לפקח על בריכת ההיתוך בזמן אמת, לזהות omalies כגון חוסר היתוך או התמוטטות חורץ. אלגוריתמים ניו חיישן משלב נתונים תרמיים אופטיים כדי לחזות היווצרות פגם.המערכות המתקדמות ביותר יכולות להתאים כוח לייזר או מהירות של שכבת ביניים כדי לפצות על סחף, לייצב את בריכת ההיתוך ולמנוע פגמים באזורים אחרים של למידה, אפילו, הם זקוקים להסתברות גבוהה יותר של תאים גמישה, אפילו כדי לפתח השפעה יעילה יותר של תאים גמישה של תאים גמישה, לפני שעדיין לאפסה, או סריקה, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כדי להפחית את האפקטים יותר של אפסית, כדי להפחית את האפקטים יותר של אפסית, כדי להפחית את האפקטיביים של תאים גמישה, או לסרוק את האפקטים של אפסית של תאים גמישה, מוקדם יותר של תאים גמישים, מוקדם יותר של תאים גמישים, מוקדם יותר של תאים גמישים, מוקדם יותר של אפסית, לפני שעדיין לאפסת, מוקדם יותר של אפסית, כדי להפחית את ההשפעה של תאים גמישים, מוקדם יותר של אפסית, כדי לפצות על מנת לפצות על מנת לפצות על מנת לפצות על מנת לפצות על מנת לפצות על מנת לפצות על מנת

אחריות ויציבות חומרית

DMLS מייצרת פחות פסולת מאשר שיטות תת-קרקעיות, אבל צריכת אבקה ואנרגיה נותרה תחומי מיקוד.מחקר לייזרים אנרגיה נמוכה ואסטרטגיות טרום חימום שואפת להפחית את האנרגיה הספציפית לכל חלק.התקדמות בחזרת אבקה - שימוש בתערובת גבוהה כדי לשחזר אבקה בשימוש ללא הקרבה של תעשיות - הם עושים ריבוי של סקייפ בונה יותר כלכלי, בנוסף ליכולת תיקון גבוה כמו רכיבים חלופיים כגון קירור מלא כמו גם תכונות חלופיות.

מסקנה

החידושים בטכנולוגיית DMLS שנדונו כאן – מהירים יותר, לייזרים מדויקים יותר; אבקות מכוונן היטב; תוכנה עיצובית חכמה; יכולות מרובות-חומריות; ותהליכים מתקדמים – הם מסירים באופן קולקטיבי את המחסומים לייצור חלקי מתכת עם מורכבות גיאומטרית חסרת תקדים.כפי שטכנולוגיות אלה בוגרות ומתכנסות, הגבול בין מה שניתן לתכנן לבין מה שיכול להיות מטושטש.