DMLS'de Katmanlı Kalınlık Nedir?

[FONT:0)Direct Metal Laser Sintering (DMLS)), ek üretim süreçlerinin dikey yüksekliğidir.In DMLS bir lazer seçici olarak metal toz partikülleri tabakasının yakın bir şekilde inşa edilmesi için tabakaya bağlanır. [DMLST:2).Layer kalınlığı).

Ticari DMLS sistemleri genellikle çok sayıda malzeme için tabaka kalınlığı sunar. Gelişmiş makineler bazen 15 μm veya belirli alaşımlar için 120 μm kadar kalınabilir. seçilmiş değer, verilen yüksekliğe sahip 30 μm ve 60 μm ile 30 μm'de inşa edilen 50 mm parça, 60 μm'de aynı kısımda aynı şekilde daha düşük olabilir.

Katman kalınlığı, diğer tüm proses değişkenleriyle etkileşime girer - sper gücü, tarama hızı, yayılma ve toz partikül büyüklüğü dağılımı. Verilen bir uygulama için kombinasyonu optimize etmek, iki en kritik kalite ölçümlerinin nasıl etkilendiğini anlamayı gerektirir: [[Dönetici:0ac)

Katman Kalınlık Etkisi Bölüm Hassasiyeti

DMLS'de doğruluk:0) Boyutlu hassas[Dönetici: 0 3) [Dörtüncü bölüm, CAD modelini nasıl yakından takip eder), [[Dönetici:2).surface) (kör ve doku) ve [[Dörtücük sadakat ve doku)[Döneticileri [Döndergiler, keskin köşeler, ve aşırı uçları).

Yüzey bitirmek ve Kabalık

Katman kalınlığının en görünür etkisi yüzey kalitesi üzerindedir. Çünkü DMLS, ayrı dilimlerden parçalar inşa eder, karakteristik olarak μm ile yapılan yön sonuçları:0)En yüksek performanslı desen) eğimli yüzeylerde kullanılabilir.Bu stair-tajın ciddiyetleri, geleneksel olarak makine parçalarına doğrudan orantılıdır, 30 μm - 5-10 ila 10 $ değerindeki adımlar [proceksiyonel olarak, doğal toz-düklenmiş kabalıktalanabilir.

60 μm ve yukarıda, özellikle de aktı yüzeylerde daha belirgin adımlar üreterek 60 μm katmanı, yaklaşık 42 μm'nin bir adım yüksekliğinde, 30 μm tabakasının sadece 21 μm'ye sahip olması gerekir. Bu fark kolayca görünür ve türbinler, implantlar veya kalıplar gibi bileşenlerin estetik veya işlevsel yüzeyini tehlikeye atabilir.

Ancak, ilişki tamamen lineer değildir. Çok ince tabakalar (daha uzun 20 μm) önceki katmanların yayılması veya aşırı rekreasyonunu olumsuzlaştırmak için potansiyel olarak yüzey düzensizlikleri tanıtılabilir. Bu nedenle, pratik minimum genellikle toz akışları ve reküre bıçağı tasarımı ile ayarlanır.

Boyutlu Hoşgörüler

Katman kalınlığı, lazerin iyi özellikleri nasıl doğru şekilde yeniden üretebileceğini etkiler. İnce katmanlar lazerin daha küçük ayrıntıları çözmesine izin verir, çünkü ısı kaynaklı bölge dikey yönde daha fazla yer alır.ForurUTT:0)tin duvarları, küçük delikler ve keskin kenarlar[Dönemli tabakalar genellikle ±0.05 mm ila ±0.1 mm arasında bir miktar dengelemek için CAD profiline kadar eğimli bir yüzey oluşturur.

Lattice yapıları veya uygun soğutma kanalları gibi iç özellikler de ince tabakalardan yararlanabilir. Bir lattice'de ince bir strut, kalın tabakalarla inşa edilmiş iki veya üç kat daha uzun olabilir, kötü tanımlanmış geometriye veya eksik füzyona yol açabilir.

Boyutlu doğruluk da ısınıcısı tarafından etkilenir.Zor tabakaları daha büyük molten havuzları içerir, daha büyük bir kalıntı stres ve bozulmayı ortaya koyar. İnce tabakalar inşa ederken, daha az sık sık ısıtılan parçalar üretir, çünkü termal gradientler daha küçük ve daha üniformalıdır.

Merdiven-Adım Etkisi (Cusp Yükseklik)

Sabit tabakalar yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte (Cehenne) ile sabitlenebilirlik (Cesel) ile sabitlenebilirlik (küresel) yüzeyler arasındaki mesafe, yüzeysel kalınlıkta yüksekliğe kadar yüksekliğe sahiptir.

Merdiven adımı ayrıca yorgunluk hayatını etkileyen stres konsantrasyon puanları yaratır, özellikle de çevrim yüklemesine maruz kalan bölümlerde. Bu nedenle, kontrol tabakası kalınlığı sadece yüzey kalitesi sorunu değildir, aynı zamanda işlevsel bir güvenilirlik endişesidir.

Mekanik Güçlü Güç Üzerinde Katman Kalınlık Etkisi

DMLS'deki mekanik özellikler, metalurjik olarak füzyonun metalurjik kalitesi tarafından yönetilir. Başarı katmanları arasındaki arayüz potansiyel zayıf noktadır, çünkü genellikle [[0)oksik dahil olmak üzere, yetersiz remelting).

Çekme ve Zenginlik

Örneğin, Ti-6Al-4V, 30 μm'de inşa edilen son derece yüksek çözünürlükte (UTS) 1,150-1,250 MPa ve 1,150-1,150 MPa'nın güçlü bir parçası haline getirilmesine izin veriyor. Örneğin, 60 μm tabakalarının katmanlarının 1.050-1'in daha güçlü bir şekilde yükseltilmesine izin veriyor.

Etkisi materyal bağımlıdır. ForTELFLT:0)Inconel 718[D][D][3][/FONT][/FONT=0),% 5-10 oranında daha küçük ( ⁇ 5%) ile daha düşük hassasiyet, ancak,% 2'lik bir miktar söndürücüyü (D) %15'e kadar yüksek çözünürlükte % 10'u (TD) yükseltebilir.

Yapınlık da tabaka kalınlığı ile etkileşime girer.:0)Horizontal (flat) [Düzücükler) ince tabakalardan daha az faydalanır, çünkü tabakalar bölgede büyük ve termal tarih en iyi mekanik performansa sahiptir.

Şişman ve Ductness

[FONT:0)Fatigue Life[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSÜDÜSÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜ: 0,8.Öyle İLGİLİ: %6 daha yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte ise, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte ise yüksek çözünürlükte bulunan ve daha düşük yüksek çözünürlükte bulunan bir artıştır.

Ancak, düşük geri dönüş noktası vardır. Aşırı ince tabakalar (daha uzun 20 μm) bazen ısı girişi aşırı olursa, aşırı uçsuz veya mikroyapının kısaltmasına yol açabilir.Her bir malzeme için en iyi denge için 30-40 μm vardır.

Porosity ve Defect Formasyon

Katman kalınlığı, porosity tipi ve yoğunluk etkiler. İncener katmanları teşvik eder:0) yoğun parçalar (>99.9% göreceli yoğunluk))[Dönetici 1) çünkü her katman daha ayrıntılı bir şekilde yeniden ortaya çıkabilir.

  • [FONT:0]Lack-of-füzyon porosity[Dönetici] – Büyük, düzensiz tabakalar arasındaki boşluklar, genellikle inşa uçaktaki en iyi şekilde yapılır.
  • [FONT:0)Gas porosity[[DÜT 1: 1)) - Toz veya süreçten küçük sürüle gazının entrad edilmesinden küresel gözenekler; tabaka kalınlığından daha az etkilenebilir, ancak ince tabakaların daha yüksek enerji yoğunluğu gerektirdiğinden daha az endişelenebilir.

Optimizasyon, lazer enerjisini ayarlamalı ve bir başlangıç noktası korumak için hız gerektirir:0) Her katman kalınlığı için ). Ortak bir kılavuzluk, enerji yoğunluğunu korumak için gereklidir (J/mm3), ancak bu sadece başlangıç noktasıdır.

Malzeme-Alıştırmaları

Farklı alaşım sistemleri, termal iletkenlik, erime noktası ve sağlamlaştırma davranışı nedeniyle tabaka kalınlığı değişikliklerine farklı yanıt verir.

Titanyum Alaşımlar (Ti-6Al-4V)

Titanyum oksijen toplanmasına ve düşük termal iletkenliğe sahip. İncener katmanları (20–30 μm) Ti-6Al-4VİLFLT:0)DMLSLS) çünkü ısı kaynaklı bölgeleri ve oksit formunu en aza indirirler (≥50 μm) genellikle güneş ve demir kirliliğine neden olur.

NickelBased Superalloys (Inconel 625, 718, Haynes 282)

Bu alaşımlar yüksek sıcak dayanımlı ve toz düzgün bir şekilde akışızsa çatlakların kırılma eğilimine sahiptir.(-30 μm) erimiş havuzu küçük tutmak ve termal stresi azaltmak için yardımcı olur. Ancak aşırı incelik, toz düzgün bir şekilde akışızsa füzyon eksikliğine yol açabilir.

Paslanmaz Çelikler (316L, 17-4 PH)

Paslanmaz çelikler daha fazla affedicidir. 20 μm ve 60 μm, işlevsel prototipler veya tıbbi cihazlar için tipik olarak 30 μm üretilemeyecek kadar yoğun parçalar üretebilmektedir.

Alüminyum Metaller (AlSi10Mg, Al6061)

Alüminyum lazer enerjisini yansıtır ve yüksek ısı iletkenliği vardır. İncener katmanları (30 μm) yüzey bitirmek ve anahtarholing tarafından neden olan porosity azaltılır.En sık sık top ve fakir yoğunluklara yol açar.

Belirli uygulamalar için Katmanlı Kalınlık

Doğru tabaka kalınlığını seçmek bir İLFLT:0) Hız, kalite ve maliyet arasında ticaret yapmak (FLT:1). Mühendisler, bölümün işlevsel gereksinimleriyle seçime uyum sağlamalı.

Yüksek Önlüzyon Bileşenleri (Medical İmplantları, Enjeksiyon Moldovalı Bıçaklar)

Bu uygulamalar için, [[0)tin katmanları (20-30 μm) ) neredeyse zorunludur. Yüksek toleranslar, mükemmel yüzey bitirmek ve daha uzun süre yüksek yorgunluk ömrü boyunca baskı maliyetleri daha düşük çünkü daha az işleme veya işleme için gereklidir.

Prototipler ve Low-Volume Fonksiyonel Parçalar

Zaman ve maliyet kritik olduğunda, ESFLT:0) aracılık katmanları (40-50 μm)[Uygunluk olmayan kullanımlar için iyi bir denge sunar.

Büyük, NonCritical Tooling veya Fixtures

Yüksek güç veya yüzey bitirme gerektirmez parçalar için, [[0.ick katmanları (60-100 μm)) 30 μm ile kıyasla% 50-75% 50-75% inşa edilebilir. Bu genellikle desteksiz inşalar veya bir çıkış araçları için kullanılır.

Lattice ve hafif Yapılar

İnce tabakalar iyi lattice strutlar için gereklidir (<0.5 mm çapında). 60 μm katmanlarla inşa edilen bir strut sadece 3 tabaka kalın olabilir, kırılgan veya hatta eksik hale getirir. 20-30 μm strutların en az 8-10 tabakaları olmasını sağlar, güç ve tutarlılığı geliştirir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Katman kalınlığı DMLS'de doğruluk, güç ve süreç ekonomisi ile bağlantı kuran temel bir parametredir.ETHFLT:0)Thicker katmanları (20-30 μm)), yüksek yüzeyde verimlilik sağlar, ancak yüksek dayanıklılık ve yüksek mekanik özellikler - özellikle de yorgunluk direnci ve yüksek maliyet - daha uzun zaman ve daha yüksek maliyet pahasına.

En iyi seçim materyale, geometriye ve amaçlanan işleve bağlıdır. Malzemeye özgü literatür ve ESRAT:0)mak üreticisi parametre kılavuzları ) başlangıç noktaları sağlar. kritik uygulamalar için, aİLFLT:2. İşleme geçerlilik inşa).

Lazer parametreleri ile tabaka kalınlığını düşünerek mühendisler, Selective Lazer Melted Ti6Al4V'nin en talep edilen gereklilikleri karşılayan maliyetli, yüksek performanslı DMLS parçaları elde edebilir. daha fazla okuma için ) daha derin teknik bir anlayış sunar.