ເຕັກໂນໂລຍີການຜະລິດເຄື່ອງເພີ່ມເລເຊີ (AM) ທີ່ມີຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການຜະລິດສູງ, ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ແລະລະດັບອັດຕະໂນມັດສູງ, ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການຜະລິດອົງປະກອບທີ່ສໍາຄັນໃນຂົງເຂດເຊັ່ນ: ຍານຍົນ, ການແພດ, ຍານອາວະກາດ, ແລະອື່ນໆ (ເຊັ່ນ: ບັ້ງໄຟ. nozzles ນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ, ວົງເລັບເສົາອາກາດດາວທຽມ, ການປູກຝັງຂອງມະນຸດ, ແລະອື່ນໆ). ເທກໂນໂລຍີນີ້ສາມາດປັບປຸງປະສິດທິພາບການປະສົມປະສານຂອງຊິ້ນສ່ວນພິມໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໂດຍຜ່ານການຜະລິດປະສົມປະສານຂອງໂຄງສ້າງວັດສະດຸແລະການປະຕິບັດ. ໃນປັດຈຸບັນ, ເຕັກໂນໂລຊີການຜະລິດເພີ່ມເຕີມ laser ໂດຍທົ່ວໄປຮັບຮອງເອົາ beam Gaussian ຈຸດສຸມທີ່ມີການກະຈາຍພະລັງງານສູງແລະຂອບຕ່ໍາ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ມັນມັກຈະສ້າງ gradients ຄວາມຮ້ອນສູງໃນ melt, ນໍາໄປສູ່ການສ້າງຕັ້ງຕໍ່ມາຂອງ pores ແລະເມັດພືດຫຍາບ. ເທກໂນໂລຍີຮູບຮ່າງຂອງ Beam ແມ່ນວິທີການໃຫມ່ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫານີ້, ເຊິ່ງປັບປຸງປະສິດທິພາບການພິມແລະຄຸນນະພາບໂດຍການປັບການແຜ່ກະຈາຍຂອງພະລັງງານແສງເລເຊີ.
ເມື່ອປຽບທຽບກັບການຫັກລົບແບບດັ້ງເດີມແລະການຜະລິດທຽບເທົ່າ, ເຕັກໂນໂລຢີການຜະລິດການເພີ່ມໂລຫະມີຂໍ້ດີເຊັ່ນ: ເວລາວົງຈອນການຜະລິດສັ້ນ, ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການປຸງແຕ່ງສູງ, ອັດຕາການນໍາໃຊ້ວັດສະດຸສູງ, ແລະການປະຕິບັດໂດຍລວມທີ່ດີຂອງຊິ້ນສ່ວນ. ດັ່ງນັ້ນ, ເຕັກໂນໂລຊີການຜະລິດສານເຕີມແຕ່ງໂລຫະໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸດສາຫະກໍາເຊັ່ນ: ການບິນອະວະກາດ, ອາວຸດແລະອຸປະກອນ, ພະລັງງານນິວເຄລຍ, biopharmaceuticals, ແລະລົດໃຫຍ່. ອີງຕາມຫຼັກການຂອງການວາງຊ້ອນກັນ, ການຜະລິດສານເສີມໂລຫະໃຊ້ແຫຼ່ງພະລັງງານ (ເຊັ່ນ: laser, arc, ຫຼື beam ເອເລັກໂຕຣນິກ) ເພື່ອລະລາຍຜົງຫຼືສາຍ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ stacks ໃຫ້ເຂົາເຈົ້າ layer ໂດຍຊັ້ນເພື່ອຜະລິດອົງປະກອບເປົ້າຫມາຍ. ເຕັກໂນໂລຊີນີ້ມີຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ສໍາຄັນໃນການຜະລິດ batches ຂະຫນາດນ້ອຍ, ໂຄງສ້າງສະລັບສັບຊ້ອນ, ຫຼືພາກສ່ວນສ່ວນບຸກຄົນ. ວັດສະດຸທີ່ບໍ່ສາມາດຫຼືມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການປຸງແຕ່ງໂດຍໃຊ້ເຕັກນິກພື້ນເມືອງຍັງເຫມາະສົມສໍາລັບການກະກຽມໂດຍນໍາໃຊ້ວິທີການຜະລິດເພີ່ມເຕີມ. ຍ້ອນມີຄວາມໄດ້ປຽບຂ້າງເທິງ, ເຕັກໂນໂລຊີການຜະລິດເພີ່ມເຕີມໄດ້ດຶງດູດຄວາມສົນໃຈຈາກນັກວິຊາການທັງພາຍໃນແລະຕ່າງປະເທດ. ໃນສອງສາມທົດສະວັດທີ່ຜ່ານມາ, ເຕັກໂນໂລຢີການຜະລິດເພີ່ມເຕີມໄດ້ມີຄວາມກ້າວຫນ້າຢ່າງໄວວາ. ເນື່ອງຈາກອັດຕະໂນມັດແລະຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງອຸປະກອນການຜະລິດ laser additive, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ສົມບູນແບບຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ laser ສູງແລະຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການປຸງແຕ່ງສູງ, ເຕັກໂນໂລຊີການຜະລິດ additive laser ໄດ້ພັດທະນາໄວທີ່ສຸດໃນສາມເຕັກໂນໂລຊີການຜະລິດໂລຫະ additive ທີ່ໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງ.
ເທກໂນໂລຍີການຜະລິດການເພີ່ມໂລຫະເລເຊີສາມາດແບ່ງອອກເປັນ LPBF ແລະ DED. ຮູບທີ 1 ສະແດງແຜນວາດແຜນວາດປົກກະຕິຂອງຂະບວນການ LPBF ແລະ DED. ຂະບວນການ LPBF, ເຊິ່ງເອີ້ນກັນວ່າ Selective Laser Melting (SLM), ສາມາດຜະລິດອົງປະກອບໂລຫະທີ່ຊັບຊ້ອນໂດຍການສະແກນເລເຊີທີ່ມີພະລັງງານສູງຕາມເສັ້ນທາງຄົງທີ່ຢູ່ເທິງພື້ນຜິວຂອງຝຸ່ນ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຝຸ່ນລະລາຍແລະ solidifies ຊັ້ນໂດຍຊັ້ນ. ຂະບວນການ DED ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບມີສອງຂະບວນການພິມ: ການຫລອມໂລຫະຂອງເລເຊີແລະການຜະລິດສານເສີມການໃຫ້ອາຫານດ້ວຍສາຍເລເຊີ. ທັງສອງເຕັກໂນໂລຢີເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຜະລິດແລະສ້ອມແປງຊິ້ນສ່ວນໂລຫະໂດຍກົງໂດຍການໃຫ້ຝຸ່ນໂລຫະຫຼືເສັ້ນລວດ synchronously. ເມື່ອປຽບທຽບກັບ LPBF, DED ມີຜົນຜະລິດສູງກວ່າແລະພື້ນທີ່ການຜະລິດຂະຫນາດໃຫຍ່ກວ່າ. ນອກຈາກນັ້ນ, ວິທີການນີ້ຍັງສາມາດກະກຽມວັດສະດຸປະສົມແລະອຸປະກອນທີ່ເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງສະດວກສະບາຍ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຄຸນນະພາບດ້ານຂອງຊິ້ນສ່ວນທີ່ພິມໂດຍ DED ແມ່ນສະເຫມີໄປທີ່ບໍ່ດີ, ແລະການປຸງແຕ່ງຕໍ່ມາແມ່ນຈໍາເປັນເພື່ອປັບປຸງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຂະຫນາດຂອງອົງປະກອບເປົ້າຫມາຍ.
ໃນຂະບວນການຜະລິດສານເຕີມແຕ່ງເລເຊີໃນປະຈຸບັນ, beam Gaussian ທີ່ສຸມໃສ່ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນແຫຼ່ງພະລັງງານ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເນື່ອງຈາກການກະຈາຍພະລັງງານທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງມັນ (ສູນກາງສູງ, ແຂບຕ່ໍາ), ມັນມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນສູງແລະຄວາມບໍ່ສະຖຽນລະພາບຂອງສະລອຍນ້ໍາ. ສົ່ງຜົນໃຫ້ມີຄຸນນະພາບການສ້າງຮູບແບບທີ່ບໍ່ດີຂອງພາກສ່ວນພິມ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຖ້າຫາກວ່າອຸນຫະພູມສູນກາງຂອງສະນຸກເກີ molten ແມ່ນສູງເກີນໄປ, ມັນຈະເຮັດໃຫ້ອົງປະກອບໂລຫະຈຸດ melting ຕ່ໍາ vaporize, ເພີ່ມເຕີມ exacerbating ຄວາມບໍ່ສະຖຽນລະພາບຂອງຂະບວນການ LBPF. ດັ່ງນັ້ນ, ດ້ວຍການເພີ່ມຂື້ນຂອງ porosity, ຄຸນສົມບັດກົນຈັກແລະຄວາມເຫນື່ອຍລ້າຂອງຊິ້ນສ່ວນທີ່ພິມໄດ້ຖືກຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ການກະຈາຍພະລັງງານທີ່ບໍ່ສະເຫມີພາບຂອງ beams Gaussian ຍັງເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບການນໍາໃຊ້ພະລັງງານ laser ຕ່ໍາແລະສິ່ງເສດເຫຼືອພະລັງງານຫຼາຍເກີນໄປ. ເພື່ອບັນລຸຄຸນນະພາບການພິມທີ່ດີກວ່າ, ນັກວິຊາການໄດ້ເລີ່ມສໍາຫຼວດການຊົດເຊີຍສໍາລັບຂໍ້ບົກພ່ອງຂອງ Gaussian beams ໂດຍການດັດແປງຕົວກໍານົດການຂະບວນການເຊັ່ນ: ພະລັງງານ laser, ຄວາມໄວການສະແກນ, ຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນຜົງ, ແລະຍຸດທະສາດການສະແກນ, ເພື່ອຄວບຄຸມຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການປ້ອນຂໍ້ມູນພະລັງງານ. ເນື່ອງຈາກປ່ອງຢ້ຽມການປຸງແຕ່ງທີ່ແຄບຫຼາຍຂອງວິທີການນີ້, ຂໍ້ຈໍາກັດທາງດ້ານຮ່າງກາຍຄົງທີ່ຈໍາກັດຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການເພີ່ມປະສິດທິພາບຕື່ມອີກ. ຕົວຢ່າງ, ການເພີ່ມພະລັງງານ laser ແລະຄວາມໄວການສະແກນສາມາດບັນລຸປະສິດທິພາບການຜະລິດສູງ, ແຕ່ມັກຈະມາຢູ່ໃນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງການເສຍສະລະຄຸນນະພາບການພິມ. ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ການປ່ຽນແປງການແຜ່ກະຈາຍພະລັງງານ laser ຜ່ານຍຸດທະສາດການສ້າງ beam ສາມາດປັບປຸງປະສິດທິພາບການຜະລິດແລະຄຸນນະພາບການພິມຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເຊິ່ງອາດຈະກາຍເປັນທິດທາງການພັດທະນາໃນອະນາຄົດຂອງເຕັກໂນໂລຊີການຜະລິດ additive laser. ເທກໂນໂລຍີການສ້າງຮູບຮ່າງ Beam ໂດຍທົ່ວໄປຫມາຍເຖິງການປັບການແຜ່ກະຈາຍ wavefront ຂອງ beam ວັດສະດຸປ້ອນເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບການກະຈາຍຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນທີ່ຕ້ອງການແລະລັກສະນະການຂະຫຍາຍພັນ. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງເຕັກໂນໂລຊີຮູບຮ່າງ beam ໃນເຕັກໂນໂລຊີການຜະລິດເພີ່ມເຕີມໂລຫະແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 2.
ການນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີຮູບຮ່າງ beam ໃນການຜະລິດການເພີ່ມ laser
ຂໍ້ບົກຜ່ອງຂອງການພິມ beam Gaussian ແບບດັ້ງເດີມ
ໃນເທກໂນໂລຍີການຜະລິດເພີ່ມເຕີມ laser ໂລຫະ, ການແຜ່ກະຈາຍພະລັງງານຂອງ beam laser ມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຄຸນນະພາບຂອງພາກສ່ວນພິມ. ເຖິງແມ່ນວ່າ beams Gaussian ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸປະກອນການຜະລິດ laser additive ໂລຫະ, ພວກເຂົາເຈົ້າທົນທຸກຈາກຂໍ້ບົກຜ່ອງທີ່ຮ້າຍແຮງເຊັ່ນ: ຄຸນນະພາບການພິມບໍ່ຫມັ້ນຄົງ, ການນໍາໃຊ້ພະລັງງານຕ່ໍາ, ແລະປ່ອງຢ້ຽມຂະບວນການແຄບໃນຂະບວນການຜະລິດ additive. ໃນບັນດາພວກເຂົາ, ຂະບວນການ melting ຂອງຝຸ່ນແລະນະໂຍບາຍດ້ານຂອງສະນຸກເກີ molten ໃນລະຫວ່າງການຂະບວນການເພີ່ມ laser ໂລຫະແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງຢ່າງໃກ້ຊິດກັບຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນຝຸ່ນ. ເນື່ອງຈາກການປະກົດຕົວຂອງຝຸ່ນ splashing ແລະເຂດເຊາະເຈື່ອນ, ຄວາມຫນາທີ່ແທ້ຈິງຂອງຊັ້ນຝຸ່ນແມ່ນສູງກວ່າຄວາມຄາດຫວັງທາງທິດສະດີ. ອັນທີສອງ, ຖັນໄອນ້ໍາເຮັດໃຫ້ເກີດການ splashes jet ກັບຄືນໄປບ່ອນຕົ້ນຕໍ. ອາຍຂອງໂລຫະປະສົມກັບຝາດ້ານຫລັງເພື່ອສ້າງເປັນກະແຈກກະຈາຍ, ເຊິ່ງຖືກສີດລົງຕາມຝາດ້ານຫນ້າ perpendicular ກັບພື້ນທີ່ concave ຂອງສະນຸກເກີ molten (ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 3). ເນື່ອງຈາກການຕິດຕໍ່ພົວພັນທີ່ສັບສົນລະຫວ່າງແສງເລເຊີແລະ splashes, splashes ejected ຢ່າງຮຸນແຮງສາມາດມີຜົນກະທົບຄຸນນະພາບການພິມຂອງຊັ້ນຝຸ່ນຕໍ່ມາ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການສ້າງຕັ້ງຂອງ keyholes ໃນສະນຸກເກີ melt ຍັງມີຜົນກະທົບຢ່າງຮຸນແຮງຄຸນນະພາບຂອງພາກສ່ວນພິມໄດ້. ຮູຂຸມຂົນພາຍໃນຂອງຊິ້ນສ່ວນທີ່ພິມອອກສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນເກີດມາຈາກຮູລັອກທີ່ບໍ່ຫມັ້ນຄົງ.
ກົນໄກການສ້າງຕັ້ງຂອງຂໍ້ບົກພ່ອງໃນເຕັກໂນໂລຊີຮູບຮ່າງ beam
ເທກໂນໂລຍີຮູບຮ່າງຂອງ Beam ສາມາດບັນລຸການປັບປຸງການປະຕິບັດໃນຫຼາຍມິຕິພ້ອມໆກັນ, ເຊິ່ງແຕກຕ່າງຈາກ Gaussian beams ທີ່ປັບປຸງການປະຕິບັດໃນຫນຶ່ງມິຕິໃນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງການເສຍສະລະຂອງມິຕິອື່ນໆ. ເທກໂນໂລຍີຮູບຮ່າງ beam ສາມາດປັບການແຜ່ກະຈາຍຂອງອຸນຫະພູມແລະຄຸນລັກສະນະການໄຫຼຂອງສະລອຍນ້ໍາໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ໂດຍການຄວບຄຸມການແຜ່ກະຈາຍຂອງພະລັງງານ laser, ສະນຸກເກີ molten ຂ້ອນຂ້າງຫມັ້ນຄົງທີ່ມີ gradient ອຸນຫະພູມຂະຫນາດນ້ອຍແມ່ນໄດ້ຮັບ. ການແຜ່ກະຈາຍພະລັງງານເລເຊີທີ່ເຫມາະສົມແມ່ນເປັນປະໂຫຍດສໍາລັບການສະກັດກັ້ນ porosity ແລະ sputtering ຂໍ້ບົກພ່ອງ, ແລະການປັບປຸງຄຸນນະພາບຂອງການພິມເລເຊີໃນພາກສ່ວນໂລຫະ. ມັນສາມາດບັນລຸການປັບປຸງຕ່າງໆໃນປະສິດທິພາບການຜະລິດແລະການນໍາໃຊ້ຝຸ່ນ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ເຕັກໂນໂລຊີຮູບຮ່າງ beam ໃຫ້ພວກເຮົາມີຍຸດທະສາດການປຸງແຕ່ງຫຼາຍ, ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍປົດປ່ອຍອິດສະລະພາບໃນການອອກແບບຂະບວນການ, ຊຶ່ງເປັນຄວາມຄືບຫນ້າການປະຕິວັດໃນເຕັກໂນໂລຊີການຜະລິດ additive laser.
ເວລາປະກາດ: 28-28-2024
