Teknolojiya hilberîna lêzêdekirina lazerê (AM), bi avantajên xwe yên rastbûna hilberînê ya bilind, nermbûnek bihêz, û pileya bilind a otomasyonê, bi berfirehî di çêkirina hêmanên sereke de di warên wekî otomotîv, bijîjkî, asmanî, hwd. (wek roket nozzles sotemeniyê, stûnên antenna satelîtê, implantên mirovan, hwd.). Ev teknolojî dikare performansa tevlihev a parçeyên çapkirî bi navgîniya çêkirina yekbûyî ya struktur û performansa materyalê pir çêtir bike. Heya nuha, teknolojiya hilberîna lêzêdekirina lazerê bi gelemperî tîrêjek Gaussian ya bi navendek bilind û belavkirina enerjiyê ya nizm qebûl dike. Lêbelê, ew bi gelemperî di helandinê de gradientên germî yên bilind çêdike, ku dibe sedema çêbûna paşîn û gewherên hişk. Teknolojiya şikilkirina tîrêjê rêbazek nû ye ji bo çareserkirina vê pirsgirêkê, ku bi eyarkirina belavkirina enerjiya tîrêjê ya lazerê karîgerî û kalîteya çapkirinê baştir dike.
Li gorî dakêşana kevneşopî û hilberîna wekhev, teknolojiya çêkirina lêzêdekirina metal xwedî avantajên wekî dema çerxa hilberînê ya kurt, rastbûna pêvajoyê ya bilind, rêjeya karanîna materyalê ya bilind, û performansa giştî ya baş a parçeyan heye. Ji ber vê yekê, teknolojiya çêkirina lêzêdekirina metal bi berfirehî di pîşesaziyên wekî hewa, çek û amûr, hêza nukleerî, biyoderman, û otomobîlan de tê bikar anîn. Li ser bingeha prensîba berhevkirina veqetandî, hilberîna lêzêdekirina metal çavkaniyek enerjiyê (wekî lazer, arc, an tîrêjê elektronîkî) bikar tîne da ku toz an têl bihelîne, û dûv re wan qat bi qat berhev dike da ku hêmana armanc çêbike. Ev teknolojiyê di hilberandina beşên piçûk, strukturên tevlihev, an parçeyên kesane de xwedî avantajên girîng e. Materyalên ku bi karanîna teknîkên kevneşopî nekarin bibin an jî dijwar in ku werin hilberandin ji bo amadekirina bi karanîna rêbazên hilberîna lêzêde jî maqûl in. Ji ber avantajên jorîn, teknolojiya hilberîna lêzêdekirî hem li hundur hem jî navneteweyî bala zanyaran kişandiye. Di çend dehsalên borî de, teknolojiya hilberîna lêzêde pêşveçûnek bilez çêkiriye. Ji ber otomasyon û nermbûna alavên çêkirina lêzêdekirina lazerê, û her weha avantajên berfireh ên tîrêjiya enerjiya lazerê ya bilind û rastbûna pêvajoyek bilind, teknolojiya çêkirina lêzêdekirina lazerê di nav sê teknolojiyên çêkirina lêzêdekirina metalê de ya ku li jor hatî destnîşan kirin zûtir pêşkeftî ye.
Teknolojiya hilberîna lêzêdekirina metal a lazer dikare li LPBF û DED bêtir were dabeş kirin. Xiflteya 1 şematokek tîpîk a pêvajoyên LPBF û DED nîşan dide. Pêvajoya LPBF, ku wekî Hilbijartina Laser Melting (SLM) jî tê zanîn, dikare bi şopandina tîrêjên lazerê yên bi enerjiya bilind li ser rêyek sabît li ser rûyê nivînek toz, pêkhateyên metal ên tevlihev çêbike. Dûv re, toz qat bi qat dihele û hişk dibe. Pêvajoya DED bi giranî du pêvajoyên çapkirinê vedihewîne: depokirina helandina lazer û hilberîna lêzêdekirina têlên lazer. Van her du teknolojiyên rasterast dikarin bi xwarina hevdemî toza metal an têl ve perçeyên metal çêbikin û tamîr bikin. Li gorî LPBF, DED xwedan hilberîna bilind û qada hilberîna mezin e. Wekî din, ev rêbaz dikare bi rehetî materyalên pêkhatî û materyalên bi fonksiyoneldî jî amade bike. Lêbelê, qalîteya rûyê perçeyên ku ji hêla DED-ê ve têne çap kirin her gav xizan e, û pêvajoyek paşîn hewce ye ku rastbûna pîvanê ya hêmana armancê baştir bike.
Di pêvajoya hilberîna lêzêdekirina lazerê ya heyî de, tîrêjê Gaussian-ya baldar bi gelemperî çavkaniya enerjiyê ye. Lêbelê, ji ber belavkirina wê ya enerjiyê ya bêhempa (navenda bilind, keviya nizm), îhtîmal e ku ew bibe sedema pileyên germî yên bilind û bêserûberiya hewza helandinê. Di encamê de kalîteya nebaş a pêkhatina parçeyên çapkirî ye. Wekî din, heke germahiya navendê ya hewza şilandî pir zêde be, ew ê bibe sedem ku hêmanên metal ên xala helînê ya nizm biherikin, û bêîstîqrariya pêvajoya LBPF-ê bêtir girantir bike. Ji ber vê yekê, bi zêdebûna porozîteyê re, taybetmendiyên mekanîkî û jiyana westiyayî ya parçeyên çapkirî bi girîngî kêm dibin. Dabeşkirina neyeksan a enerjiyê ya tîrêjên Gaussian di heman demê de dibe sedema kêmbûna karbidestiya enerjiya lazerê û windakirina zêde ya enerjiyê. Ji bo ku bigihîjin qalîteya çapê ya çêtir, zanyar dest bi lêgerîna telafîkirina kêmasiyên tîrêjên Gaussian kirine bi guheztina parametreyên pêvajoyê yên wekî hêza lazer, leza şopandinê, stûrbûna qata tozê, û stratejiya şopandinê, da ku îhtîmala têketina enerjiyê kontrol bikin. Ji ber pencereya pêvajoyê ya pir teng a vê rêbazê, tixûbên laşî yên sabît îhtîmala xweşbîniya bêtir sînordar dike. Mînakî, zêdekirina hêza lazer û leza şopandinê dikare karbidestiya hilberînê ya bilind bi dest bixe, lê bi gelemperî bi lêçûna qurbankirina kalîteya çapkirinê tê. Di salên dawî de, guheztina belavkirina enerjiya lazerê bi stratejiyên şikilkirina tîrêjê dikare bi girîngî karbidestiya çêkirinê û kalîteya çapkirinê baştir bike, ku dibe ku bibe rêgeza pêşkeftina pêşerojê ya teknolojiya çêkirina lêzêdekirina lazer. Teknolojiya şikilkirina tîrêjê bi gelemperî verastkirina belavkirina pêlê ya tîrêja têketinê vedibêje da ku dabeşkirina zexm û taybetmendiyên belavbûnê yên xwestî bistînin. Serîlêdana teknolojiya şikilkirina tîrêjê di teknolojiya hilberîna lêzêdekirina metalê de di Figure 2 de tê xuyang kirin.
Di hilberîna lêzêdekirina lazerê de sepana teknolojiya şikilkirina tîrêjê
Kêmasiyên çapkirina tîrêjê Gaussian kevneşop
Di teknolojiya çêkirina lêzêdekirina lazerê ya metal de, belavkirina enerjiyê ya tîrêjê lazer bandorek girîng li ser kalîteya parçeyên çapkirî heye. Her çend tîrêjên Gaussian bi berfirehî di alavên çêkirina lêzêdekirina lazerê ya metal de hatine bikar anîn, ew ji kêmasiyên ciddî yên wekî kalîteya çapkirinê ya ne aram, karanîna kêm enerjiyê, û pencereyên pêvajoyê yên teng di pêvajoya çêkirina lêzêdeyê de dikişînin. Di nav wan de, pêvajoya helandina tozê û dînamîkên hewza şilandî ya di dema pêvajoya lêzêdekirina lazera metal de ji nêz ve bi qalindahiya qata tozê ve girêdayî ye. Ji ber hebûna deverên rijandina tozê û erozyonê, stûrbûna rastîn a qata tozê ji bendewariya teorîkî bilindtir e. Ya duyemîn, stûna buharê bû sedema rijandina firokeyên paşverû yên sereke. Buhara metal bi dîwarê paşîn re li hev diqelişe da ku pilingan çêbike, ku li dirêjahiya dîwarê pêşiyê perpendîkular li qada qerase ya hewza şilandî (wek ku di jimar 3 de tê xuyang kirin) têne rijandin. Ji ber danûstendina tevlihev a di navbera tîrêjê lazer û tîrêjan de, pêlên avêtinê dikarin bi giranî bandorê li kalîteya çapkirinê ya qatên tozê yên paşîn bikin. Digel vê yekê, damezrandina kilîdên di hewza helandinê de jî bi giranî bandorê li kalîteya parçeyên çapkirî dike. Porên hundurîn ên perçeya çapkirî bi giranî ji ber kunên kilîtkirî yên ne aram têne çêkirin.
Mekanîzmaya damezrandina kêmasiyan di teknolojiya şikilkirina tîrêjê de
Teknolojiya şikilkirina tîrêjê dikare bi hevdemî di gelek pîvanan de baştirkirina performansê bi dest bixe, ku ji tîrêjên Gaussian cuda ye ku performansê di yek pîvanê de bi bihayê qurbankirina pîvanên din çêtir dike. Teknolojiya şikilkirina tîrêjê dikare bi awakî rast dabeşkirina germahiyê û taybetmendiyên herikînê yên hewza helandinê rast bike. Bi kontrolkirina belavkirina enerjiya lazerê, hewzek şilandî ya bi îstîqrar bi pileyek germahiya piçûk tê peyda kirin. Dabeşkirina enerjiya lazerê ya maqûl ji bo tepisandina kêmasiyên porozî û şilandinê, û baştirkirina kalîteya çapkirina lazerê ya li ser perçeyên metal sûdmend e. Ew dikare di karîgeriya hilberînê û karanîna tozê de gelek çêtirbûnên bi dest bixe. Di heman demê de, teknolojiya şikilkirina tîrêjê bêtir stratejiyên pêvajoyê peyda dike, azadiya sêwirana pêvajoyê pir azad dike, ku di teknolojiya çêkirina lêzêdekirina lazer de pêşkeftinek şoreşger e.
Dema şandinê: Feb-28-2024
