שימוש בטכניקת לייזר פולניזציה כדי Achieve Smooth Metal 3d מודפס משטחים

האתגר של Surface End in Metal Additive הפקה

ייצור תוספת מתכת (AM) - הידוע גם כדפסת מתכת 3D - פתח את היכולת לייצר היתוך מורכב מאוד, קל משקל, ורכיבים מעובדים אישית כי יהיה בלתי אפשרי או יקר באופן בלתי חוקי עם שיטות תת-פרקטיביות קונבנציונליות.אבקת לייזר (LPBF), מכוונת אנרגיה דה-התערה (DED), וקשורה את ה-Saming הם בין הטכניקות הנפוצות ביותר.למרות היתרונות האלה, אחת מתבטלת את הגבולות המתמשכים של מתכת נרחבת כמו:

טיפוסי כמו משטח מתכת AM מראה Ra (ממוצע רפידות) ערכים החל מ 5 עד 30 מיקרומטר או גבוה יותר, בהתאם לפרמטרים התהליך, מאפייני אבקה וכיוון ביחס לפלטפורמת הבנייה.חוסם זה נובע מחלקיקים מומסים חלקית של חלקיקים עדינים על פני השטח (אפקט כדור), שכבת-שלב מדרגות-השער, ונפיחות מסורתית עבור יישומים נמוכים, חיכוך גבוה, עייפות או רפלקטיבית-מדומים, לעתים קרובות, או ירידה עצמית לא-מחדשת-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחץ-מחדש-מחדש-מחץ-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מחדש-מ

מה זה לייזר פולני?

לייזר ללטש הוא תהליך של משטח תרמי המשתמש קרן לייזר ממוקדת, באנרגיה גבוהה כדי להחזיר שכבה דקת של פני השטח של החומר.על ידי שליטה בדיוק כוח לייזר, מהירות סריקה, גודל נקודה, וחופיפה, המפעיל גורם לשכבה העליונה - באופן חד משמעי בין 10 ל -100 מיקרומטר עמוק - כדי להמיס באופן אחיד את המתכת החלקה מתחת לפני השטח לתוך העמקים ו-Ram יכול למעשה לשמור על פני השטח של הנפח זה.

בניגוד לחיתוך לייזר קונבנציונלי או ריתוך לייזר פועל במשטר מרגיע רדום, הימנעות מהסרת חומר משמעותית או שינוי של תכונות מכניות גדולות.התהליך יכול להיות מיושם על משטחים שטוחים, מעוקלים ואפילו פנימיים בתנאי שהאלם יכול להגיע אליהם.זהו תהליך לא מגע, יבש - אין פותרים, אברות, או מתרכובות ללטלות נדרשות - להפוך אותו לסביבה נקייה יותר מאשר ללח.

מכניזם פיזיקלי

שלוש תופעות עיקריות שולטות בלחיצת לייזר:

• (ב) שטף:0) מתחת לכוחות הקפילאריים: חליל:1 (ב) מתח פני השטח שואב חומר מלוטש מפסגות אל עמקים, צמצום האמפדות של אי סדרי פני השטח.
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ טמפרטורות 1:1 ⁇ סביב בריכת ההיתוך ליצור מדגיש כי להפיץ חומר, עוד יותר לקרקע.
• (FLT:0) הפחתה של אספרנס: ראטאל:1 (בשיאים) טמפרטורה מקומית גבוהה במיוחד בפסגות חדות יכול לגרום לנפיחות מוגבלת, פיזור פרוציות מבלי ליצור היתוך מתמשך.

האיזון בין מנגנונים אלה נשלט על ידי פרמטרים לייזר ואת התכונות התרפיקליות של המתכת (למשל, מוליכות תרמית, נקודת התכה, פתיחות).

היתרונות של לייזר פולניזציה עבור מתכת 3D הדפסה

ליטוש לייזר מציע כמה יתרונות ברורים על שיטות סיום קונבנציונליות כאשר הוא מיושם על חלקי מתכת המיוצרים באופן תוספתי:

1 פסגות Surface נגמר

לייזר ללטש באופן עקבי מפחית את העגפיים על פני השטח ב 80-95%, מה שהופך את העודף להשוואה לשחיקה או לזייף.זה קריטי ליישומים כגון ערוצי זרימה (ירידה בלחץ), משטחים מחוסמים ורכיבים שחווים מגע מחוספס.

המונחים: Complex Geometries

מכיוון שהייזר יכול להיות מכוון לאורך נתיב מתוכנת, הוא יכול ללטש ערוצים פנימיים מורכבים, קווי קירור תואמים, ומבנים צמיגים שאינם נגישים לכלים רוטאריים או אמצעי תקשורת חודרניים.זה משמר את כוונת העיצוב של חלקיםטופיים-אופטימיים.

3.הפחתת הצעדים הבאים

ניקוי ידני הוא עבודה אינטנסיבית, סובייקטיבי, וזמן-consuming. לייזר ללטש יכול להיות אוטומטי משולב לתוך זרימת עבודה ייצור, צמצום דרמטי של זמני מוביל ותלות מפעיל.תחנת ליטוש לייזר אחת יכול להחליף שעות של שחיקה ידנית לכל חלק.

4.שיפור ביצועי מכני

הסרת כאבי פני השטח ומיקרו-קracks להפחית את אתרי ריכוז הלחץ, שיפור התנגדות עייפות.בנוסף, תהליך ההחלמה יכול לרפא סדקים משטח פתוח קרוב, שיפור צפיפות חלק ליד פני השטח. מחקרים הראו כי לייזר-פולץ LPBF 316L נירוסטה פלדה יכול להציג עלייה של 20-40% בחיי עייפות מחזור גבוה בהשוואה משטחים.

5 שיפור האסתטיקה והנקיות

פני השטח של Smooth קלים יותר לנקות ופחות נוטה לדבקות חיידקית - קריטי בעיבוד מזון והמכשירים הרפואיים.החיסול של קווי שכבה גלוי גם משפר את המראה הקוסמטי של החלקים הצפופים לצרכנים.

6.מינימום חומר הסרת

בניגוד למניפסט, ליטוש לייזר מסיר חומר רשלני (בדרך כלל <0.05 מ"מ לכל אורך), שמירה על סובלנות ממדית.מספר עובר יכול להיות מיושם אם יש צורך מבלי להפר סובלנות הדוקה.

איך פועל תהליך ה"פולנית": צעד אחר צעד

ההליך ללחיצת לייזר חלק מודפס מתכת 3D יכול להישבר לכמה שלבים, כל אחד חיוני להשגת תוצאות עקביות ואיכותיות.

שלב 1: עדיפות וקידום

החלק חייב להיות חופשי אבקה רופפת, תחמוצות, ומזהמים אורגניים.בדרך כלל, ניקוי קולי בסוהר (isopropanol או acetone) ואחריו יבשה מספיק.עבור מתכות תגובתיות כמו titanium, עובר חומצת אור עשוי להיות הכרחי כדי להסיר את שכבת תחמוצת פני השטח, אשר יכול להפריע לקליטת לייזר.

שלב 2: תיקון ותיקון

הרכיב מאובטח בתיקון CNC או הרובוטי כדי למנוע תנועה במהלך עיבוד. חיישן עקירת לייזר או מערכת היישור המבוססת על מצלמה ממפה את הטופולוגיה של פני השטח ומרשם את החלק לתאם את נתיב סריקה לייזר.

שלב 3: בחירת לייזר

המפעיל בוחר בגודל של נקודה באם (בדרך כלל 100-1000 מיקרומטר), כוח לייזר (20–500 W), מהירות סריקה (50–2000 מ"מ / s), ו-Banping (מעל למסילות צמודות) בהתבסס על חומר והמטרה הרצויה.המפתח הוא להשיג התכה אחידה ללא רתיחה או היווצרות של חור מפתח.

• פלדה 316L: כוח - 100 W, מהירות סריקה -500 מ"מ / s, גודל נקודה -300 מיקרומטר, חופפים 30%.
• Ti-6Al-4V: כוח 60-80 W, מהירות איטית יותר -200 מ"מ / s כדי לנהל רפלקטיביות גבוהה יותר.
• אלSi10Mg: כוח נמוך יותר בשל מוליכות תרמית גבוהה, סריקה מהירה כדי להימנע מלווי התכה מופרזת.

פרמטרים של תהליכים הם לעתים קרובות אופטימיזציה באמצעות תכנון-of-experiments (DOE) עבור כל מצב חומר ומשטח.

שלב 4: לייזר סריקה ו-Re-melting

קרן לייזר היא rastered על פני השטח על פי הנתיב המתוכנן. עומק בריכת התכה הוא בדרך כלל 20-50 מיקרומטר עבור מעבר יחיד.עבור משטחים גסים יותר, מספר עובר (2–5) עשוי להיות מועסק, בהדרגה להפחית את החוספס. למערכות מתקדמות להשתמש FLT:0real-time pometry או CMOS הדמיהFLT:1 כדי לפקח על גודל פולוס ולת את הכוח על קווית מורכבים.

שלב 5: פוסט-Polishing Inspection

לאחר הליטוש, החלק הוא שוב לנקות את כל חלקיקים גורשו (spatter) משטח גספל נמדד עם פרוטמטר או מיקרוסקופ מיקוד.אם המטרה אינה מושגת, קבוצה שנייה של מעברים עם פרמטרים מותאמים ניתן ליישם.חלקים יכולים לעבור לאחר עיבוד נוסף כגון דו-תרגול חם לחץ (HIP) או המעבר במידת הצורך.

התאמה חומרית: אילו מתכת ניתן לפולנית?

לחצץ לייזר ישים לרוב המתכות שניתן להתמוסס ללא מחיקה, אבל הסיום האפשרי תלוי בתכונות התרמיות והאופטיות של החומר.

חומרים פולנים גבוהים

• (ב) [ה]פלות חסרות-הכלל (304L, 316L, 17-4PH): אנדרט 1 תוצאות מצוינות - ראו נמוך כמו 0.08 מיקרומטר דיווחו.
• סגסוגת טיטניום (Ti-6Al-4V, CP-Ti): תוצאות טובות < - Ra <0.4 μm אפשרי; היווצרות תחמוצת יש לנהל.
• (ב) ⁇ (ב"ג) ⁇ ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (בשיתוף:0) ,Nickel Superalloys (Inconel 718, Hastelloy X): אנדרו-טיל 1 תוצאות טובות, אם כי היתוך גבוה יותר עשוי לדרוש סריקה איטית יותר.

חומרים מאתגרים

• (ב) ⁇ 0 (אלסיום מאג, אל6061): ⁇ 1 גבוהה ו מוליכות תרמית להפוך את המדהמים להמיסים קשים.
• (FLT:0)Copper וסגסוגת נחושת: FLT:1 באופן קיצוני רפלקטיבי לייזרים IR - לייזרים ירוקים או כחולים (515 nm - 450 nm) נדרשים לקליטה.
• (ב) [15] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

יישומים מרכזיים

ליטוש לייזר כבר פרוס בתעשיות בעלות ערך גבוה שבו איכות פני השטח אינה ניתנת להשגה.

אוויר והגנת

להבים Turbine, ננופי דלק, ומצעים מבניים נהנים מלחיצת לייזר כדי להפחית את גרר האווירודינמי ולשפר את חיי העייפות.לדוגמה, GE תעופה חקרה לייזר ללחיצת עדשות נחירות כדי לענות על מפרטים משטח מיתרים ללא להתפשר על ערוצים פנימיים.

שתלים רפואיים ומכשירים

שתלים אורתופדיים (hip נובע, מגשי הברך) וכלים כירורגיים דורשים משטחים חלקה כדי למזער סיבולת חיידקית להקל על אוסוינטציה. לייזר ללטש יכול להשיג את Ra <0.2 מיקרומטר הנדרש עבור כיתות-II ושיעור-III מכשירים ללא עבודה ידנית.בנוסף, ניתן להשתמש בו כדי ללטש לוחיות קיאניות ספציפיות לחולה או שיניים.

כלי וזריקת מרודים

ערוצי קירור מתקדמים בתוך תבניות הזריקה הם קשים לשמצה ללטש. לייזר ללטש יכול להפחית את החוספס פני השטח בערוצים אלה, שיפור העברת חום וצמצום זמני מחזור. משטחים ישנים שמגע עם חלקי פלסטיק יכול להיות מחוספס לייזר כדי להשיג סיום גבוה, ביטול הצורך בטקסטור או stoning ידני.

רכב ו Motorsport

מרכיבים בעלי ביצועים גבוהים כמו פליירים בלמים, מפגעים, ומדפי מאניפטים מותאם אישית הם לייזר מלוטש כדי להפחית את החיכוך ולשפר את יעילות זרימת הדם.היכולת ללטש מעברים פנימיים היא בעלת ערך מיוחד עבור שמנים ועיגולים מגניבים.

גבולות ואתגרים

למרות הבטחתו, לבידוד לייזר אינו פתרון אוניברסלי.יש לשקול מגבלות רבות:

נגישות גיאומטרית

הלייזר חייב להיות קו-of-ראי אל פני השטח להיות מלוטש. עמוק, חללים צרים או תחת חתכים עשויים להיות בלתי נגישים.עבור תכונות כאלה, שיטות חלופיות כמו מטמון זרימה חודר (AFM) או ללוט כימי עשוי להיות נדרש.

המונחים:

חלקים גדולים עם קירות דקים יכולים לפרוץ עקב לחצים תרמיים מהתהליך המהדהד. בחירת פרמטרים קפדנית ותיקון נדרשים כדי להימנע מעיוות. לחלופין, החלק ניתן ללטש במספר עוברים עם מרווחים קרירים.

משטח גליג וסדקים

אם בריכת ההיתוך מעצימה מהר מדי, מתחים ברייליים יכולים לגרום למיקרו-קפיצים.זה נפוץ יותר בפלדות פחמן גבוהות או ⁇ עם טווח הגשמה רחב.לדמיין את החלק (למשל, ל-200-300 מעלות צלזיוס) יכול להפחית את זה.

באמצעות ערכת מחיר ועלויות

לבידוד לייזר הוא תהליך סדרתי; כל רכיב מעובד אחד בכל פעם.לייצור גבוה של חלקים פשוטים, סיום וגימור קונבנציונלי או מסה סיום עשוי להיות מהיר וזול יותר.

שינויים בכימיה

החיסרון והשיקום יכולים לשנות את הרכב פני השטח.לדוגמה, שיתוק כרום ליד פני השטח של נירוסטה יכול להפחית את ההתנגדות קורוזיה אם שכבת תחמוצת הפחמן נכונה (argon) ועברת טיפול לאחר טיפול מומלץ.

השוואה עם שיטות חלופיות ל- Surface Ending

כדי לשים לבלטוש לייזר בהקשר, הנה איך זה משווה טכניקות אחרות לאחר עיבוד:

CNC Machining

• (FLT:0)Pros:veFLT:1 דיוק גבוה, מעבר פני השטח טוב (Ra 0.1-0.8 μm), יכול להסיר חומר כדי להתאים את הממדים.
• (ב) ⁇ :0) ,(הבא) , לא ניתן להגיע לערוצים פנימיים; כלים חיתוך יש מינימום רדיוני; קלפיות מכניות עלולות לעוות תכונות דקות; לייצר פסולת.

כימיקלים / אלקטרו-כימיקלים פולנים

• (ב) ⁇ :0) ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (FLT:0)Cons:ureFLT:1; חומרים מסוכנים; הסרת חומרים מוגבלת; עשויים להעדיף את גבולות דגנים; בעיות סביבתיות.

זרימה חלקית (AFM)

• (ב) ויקרא: ויקרא י"ד: ויקרא י"ד: ויקרא י"ד: "וַיֹּאמַרְתִּים הוּא עַמֶּה הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא
• (ב) ,0) ,(ב): ⁇ (ה) אטי; עלויות תקשורת חודרות; יכולות לקרוע קצוות חדים; מוגבלות לסעיפים אחידים.

ארכיון תגיות: Polishing

• (ב) ,0)Pros:IRFLT:1; עלות ציוד נמוך; יכול להתמודד עם חלקים גדולים מאוד; מפעיל יכול להתאים לצורות לא סדירות.
• (ב) ⁇ :0) ⁇ : ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

⁇ לייזר תופסת נישה ייחודית: היא משלבת עיבוד:0 נון מגע, מוכנות אוטומציה, ואת היכולת לסיים משטחים פנימיים של התעלותFLT:1 - מוודא כי שיטות אחרות חסרות.זה משמש לעתים קרובות כצעד אחרון לאחר מבוך או AFM כדי להשיג את החוספס הנמוך ביותר.

תחזיות עתידיות ומגמות מתפתחות

שדה של ליטוש לייזר מתפתח במהירות, מונע על ידי התקדמות במקורות לייזר, ניטור תהליכים ולמידה מכונה.

בקרת זמן ומציאות

חוקרים מפתחים מערכות חד פעמיות סגורות המשתמשות ב- coherence tomography (OCT) או מצלמות אינפרא אדום כדי למדוד את הגיאומטריה של בריכת ההיתוך ואת מגרעות פני השטח ב- situ. על ידי התאמת פרמטרים לייזר על זבוב, מערכות אלה יכולות לפצות על וריאציות בהזנת חומרים או אוריינטציה חלקית, הבטחת אחידה לסיים על פני משטחים מורכבים.

תהליכים היברידיים (Laser Polishing + לייזר טקסטing)

שילוב של לייזר ללוטש עם טקסט משטח לייזר מאפשר יצרנים ליצור משטחים עם שניהם (FLT:0low גסות גלובלית ותכונות מיקרו-scale ScaleFLT:1 - לדוגמה, ללטש את פני השטח של השתל הירכיים תוך כדי טקסט של אזורי מגע העצם כדי לקדם את אוסינטציה.

לייזרים סיביים ו-Beam Shaping

לייזרים סיביים בעלי אורכי גל מ 1 מיקרומטר (IR) למטה עד 450 nm (כחול) מרחיבים את הצבעים של חומרים מלוטשים.FLT:0Beam מעצב אופטימפוסFLT:1 (באט, דוט או פרופילי קו) יכולים להתאים את צורת ההיתוך עבור גיאומטריה ספציפית - אזורים שטוח יכול להיות מלוטש עם מלבן גבוה יותר, בעוד מגבים מעוקלים על פני השטח.

שילוב עם אביזרים ייצור גמישים

יצרני כלי מכונות בונים יחדיו AM + תחנות ללוט לייזר.במושג זה, חלק מודפס במכונת LPBF, ולאחר מכן מועבר אוטומטית למודול משולב של ליטוש, שבו הוא מלוטש לייזר לפני פלטפורמת הבנייה הוסר.זה מבטל את הצורך בטיפול ותיקון מחדש, צמצום זמן מוביל ונזק פוטנציאלי.

מודלים

מודלים אלמנט פינטיט כי זוג העברה חום, זרימה נוזלית, ותיקון הופך מדויק מספיק כדי לחזות את החוספס הסופי של פני השטח נתון קבוצה של פרמטרים לייזר ונכסים חומריים.מודלים כאלה יכולים להפחית באופן דרסטי את שלב הניסוי-טרור, תהליך מאיץ של סגסוגת חדשה.

מסקנה

ליטוש לייזר התבגר מסקרנות מעבדה לטכניקה מוכנה לייצור להשגת משטחים חלקה, גבוהים בעלי ערך על רכיבי מתכת 3D מודפסים.היכולת שלה להפחית את פני השטח על ידי סדר גודל תוך שמירה על החופש הגיאומטרי של ייצור התוסף הופכת אותו לא יקר עבור תעשיות שבו הביצועים, האמינות, ואסתטיקה החומר.התהליך הוא חזק במיוחד עבור ערוצים פנימיים סגורים, עצלות, מבנים, ומינימום שבו חלקים חיוניים הוא הסרת חומרים חיוניים.

כמו מקורות לייזר להיות חזק יותר וזמין, כמו חישה ובקרת תהליכים להיות סטנדרטי, ליטוש לייזר יהיה כנראה צעד ברירת מחדל בזרימת העבודה של מתכת AM - לא לאחר מחשבה. מהנדסים ויצרנים צריכים להעריך את הטכניקה מוקדם בשלב העיצוב, בהתחשב ביתרונות המסחר בעלות, תאימות חומרית, וגיאומטריה. כאשר מיושם כראוי, לייזר מסלק את הפוטנציאל המלא של הדפסה 3D, הופך להיות מחוספס, החל מהפך לרכיבי לוואי פונקציונליים ביותר, דורשני.

משאבים חיצוניים

• המכון האמריקאי (Laser Institute of America) - לייזר פולניזציה לייצור מתכתי אדרטיבי 1FLT
• (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (FLT:0ScienceDirect - שיפור פני השטח של אבקת לייזר מפוזר פלדה אל-חלד על ידי לייזר ליטוש FLT:1)
• (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) 0.NCBI - ביצועי עייפות של לייזר פולנים מתויגים ב- Ti-6Al-4VFLT:1