Lazerli Baskı Modelleri
Uygulamada, bir alt tabaka üzerinde birinci katman oluşturulduğunda, lazer odak düzlemi tipik olarak alt tabaka yüzeyinin yaklaşık 1 mm altına gömülür. Bu şekilde, substrat malzemesinin bir kısmı eritilir ve eriyik havuzunun bir parçası haline gelir.
Bu durumda birinci katman, toz besleyicilerden gelen malzeme ile birleştirilmiş erimiş substrat karışımından oluşacaktır ve birinci katman için yüzeye eklenen malzeme miktarı, işlem parametrelerine ve ilgili odak düzlemi konumuna bağlıdır.
Substratın ve biriken malzemenin çok az karışması isteniyorsa, o zaman neredeyse tamamen toz halindeki malzemeden oluşan bir eriyik havuzuna neden olacak şekilde substratın erimesini en aza indirmek için odak düzlemi substrat yüzeyine veya üzerine yerleştirilmelidir.
Bu, örneğin, erimiş halde karıştırıldığı takdirde “metaller arası AB” oluşturabilecek “malzeme B”nin üzerine “malzeme A”nın birinci tabakasını yerleştirirken istenebilir. İntermetalik oluşumu bastırmak için tipik olarak A’dan B’ye keskin bir geçiş gereklidir.
Özet olarak, ilk birkaç katman, substrat yüzeyine göre odak düzlemi konumuna ve seçilen işlem parametrelerine bağlı olarak operatör tarafından ayarlanan katman kalınlığından daha kalın veya daha ince olabilir. Sonuç olarak, katman kalınlığı, birkaç katmandan sonra kararlı durum katman kalınlığı ayarına yakınsar veya uygun olmayan parametreler kullanılırsa, lazer alt tabakadan “uzaklaşır” ve kaplama birkaç katmandan sonra durur.
Toz beslemenin dinamik kalınlık avantajları, DED ile ilişkili oluklu yüzey topolojisinin üstesinden gelmeye de yardımcı olur. Bu oluklu topoloji görülebilir ve bir katmanı oluşturan paralel, birikmiş malzeme izlerinden (boncuklar) oluşan bir setin kalıntısıdır.
Ekstrüzyona dayalı AM işlemlerinde olduğu gibi, DED’de müteakip bir tabaka tipik olarak önceki tabakadan farklı bir oryantasyonda biriktirilir. Katmandan katmana yaygın tarama desenleri tipik olarak 30, 45 ve 90’ın katlarıdır.
Katman yönlendirmeleri ayrıca önceden ayarlanmış katlarda katmanlar arasında rastgele hale getirilebilir. Yönlendirmeyi katmandan katmana değiştirmenin ana faydaları, tercihli tane büyümesinin ortadan kaldırılması (aksi takdirde özellikleri anizotropik hale getirir) ve artık gerilmelerin en aza indirilmesidir.
Fazla toz akışının varlığı, biriken katmanın her bölgesinde biriken kalınlığın ve eriyik havuzunun dinamik olarak dengelenmesini sağladığından, tozlar kullanıldığında katmanlar arasındaki oryantasyonun değiştirilmesi kolaylıkla gerçekleştirilebilir. Bu, toz halindeki malzeme besleme stokunun, eriyik havuzu boyutunun, her oluğun tepesinde çok kalın büyümeden oluklu dokunun alt kısımlarını doldurmak için dinamik olarak değişmesine izin verdiği anlamına gelir. Bu, tel besleme için o kadar kolay değildir.
Toz tipik olarak önce bir toz malzeme kabının akışkanlaştırılmasıyla (toz içinden bir gazın kabarcıklanmasıyla ve/veya ultrasonik titreşim uygulanarak) ve ardından akışkanlaştırılmış tozu kaptan boru aracılığıyla lazer kafasına aktarmak için bir basınç düşüşü kullanılarak beslenir.
Toz, koaksiyel besleme, 4 nozül besleme veya tek nozül besleme kullanılarak substrat/lazer etkileşim bölgesine odaklanır. Koaksiyel besleme durumunda, toz, gösterildiği gibi koruyucu gaz akışı kullanılarak küçük bir nokta boyutuna odaklanan lazer ışınını çevreleyen bir toroid olarak sokulur.
Koaksiyel beslemenin iki ana faydası, tozun daha yüksek bir şekilde yakalanma verimini sağlaması ve odaklanan koruyucu gazın, hava varlığında çökeltme sırasında eriyik havuzunu oksidasyondan koruyabilmesidir. Tek meme besleme, lazer ve alt tabaka arasındaki etkileşim bölgesine işaret eden tek bir meme içerir.
Tek nozül beslemenin ana faydaları, aparatın basitliği (ve dolayısıyla daha düşük maliyet), 4 nozül beslemeden daha iyi bir toz yakalama verimliliği ve dar yerlere malzeme biriktirme yeteneğidir (örneğin, bir kanalın içine malzeme eklerken).
Lazer baskı yapan yerler
Lazer baskı fiyatları
Lazer baskı makinesi fiyatları
Lazer baskı Makinesi
Lazer baskı Nedir
Baskı Lazer Çakmak
Metal Lazer baskı
Lazer baskı ipad
Tek nozül beslemenin ana dezavantajı, eriyik havuzu geometrisinin yöne özel olmasıdır (yani, eriyik havuzu nozüle doğru beslenirken, nozülden uzağa veya memeye dik açılarla beslenirken farklıdır). 4 nozullu besleme, eriyik havuzunda kesişmeye odaklanmış, lazer ışını çevresinde 90 artışla eşit aralıklarla yerleştirilmiş 4 ayrı nozül kafasını içerir.
4 nozullu besleme sisteminin temel faydası, 4 nozullu beslemenin akış özelliklerinin, kalın ve ince bölgelerin kombinasyonlarını içeren karmaşık ve gelişigüzel 3D geometriler için yapı yüksekliğinde daha fazla tutarlılık sağlamasıdır.
Tel besleme durumunda, birikinti hacmi her zaman beslenmiş olan telin hacmidir ve %100 hammadde yakalama verimliliği vardır (eksi eriyik havuzundan biraz “sıçrama”). Teller en çok basit geometriler, çok sayıda ince/kalın geçiş içermeyen “bloklu” geometriler veya yüzeylerin kaplanması için etkilidir.
Karmaşık, büyük ve/veya tamamen yoğun parçalar istendiğinde, uygun bir dolgu boyutu ve şekli elde etmek için geometri ile ilgili işlem parametreleri (ör. kapak genişliği, katman kalınlığı, tel çapı ve tel besleme hızı) dikkatlice kontrol edilmelidir. . Tıpkı ekstrüzyona dayalı işlemlerde olduğu gibi, geometrik karmaşıklığa sahip büyük tortuların, geometrik olarak doğru kalmaları için içlerinde tasarlanmış gözenekliliğe sahip olmaları gerekir.
Belirli geometriler için, geometriyi bilinen bir duruma sıfırlamak için periyodik çıkarma işlemi (CNC işleme gibi) yapılmadıkça, bir tel besleyici ile hem yüksek doğruluk hem de düşük gözeneklilik elde etmek için geometriyle ilgili işlem parametrelerini yeterince doğru bir şekilde kontrol etmek mümkün değildir. Çoğu DED uygulaması için düşük gözeneklilik, geometrik doğruluktan daha önemlidir.
Bu nedenle, tel tabanlı DED tarama işlemleri, boyutsal doğruluktan ödün vererek gözeneksiz olacak şekilde tasarlanmıştır. Bu nedenle, bir toz besleme sistemine karşı bir tel besleme sisteminin seçimi en iyi şekilde, ne tür biriktirme geometrilerinin gerekli olduğu, boyutsal doğruluğun kritik olup olmadığı ve katkı biriktirme kafasına eksiltici bir öğütme sisteminin entegre edilip edilmeyeceği belirlendikten sonra yapılır.
Lazer Tabanlı Metal Biriktirme Prosesleri
İlk ticarileştirilmiş DED işlemlerinden biri olan LENS, Sandia National Laboratories, ABD tarafından geliştirilmiş ve Optomec, ABD tarafından ticarileştirilmiştir. Optomec’in “LENS 750” makinesi 1997’de piyasaya sürüldü. Daha sonra şirket, daha büyük yapı hacmine ve çift lazer kafası kapasitesine sahip “LENS 850” ve “LENS 850-R”yi piyasaya sürdü. Optomec’in makinelerinde orijinal olarak bir Nd-YAG lazer kullanıldı, ancak MR-7 araştırma sistemleri gibi daha yeni makinelerde fiber lazerler kullanılıyor.
LENS makineleri, malzemeleri kapalı bir inert gaz odasında işler. Gazdaki (tipik olarak argon) oksijen konsantrasyonunu 10 ppm oksijene yakın veya altında tutmak için bir oksijen giderme, gaz devridaim sistemi kullanılır.
Bu, toz yataklı füzyon makinelerinde kullanılan inert gaz sistemlerinden birkaç kat daha temizdir. Optomec tarafından kullanılan inert gaz odası, lazer tipi ve 4 nozullu besleyici tasarımı, LENS makinelerini DED için en esnek platformlardan biri haline getiriyor çünkü bu lazer tipi ve atmosferik koşullar kombinasyonuyla birçok malzeme etkili bir şekilde işlenebiliyor.
Çoğu LENS makinesi 3 eksenlidir ve kapalı döngü geri bildirim kontrolü kullanmaz, ancak 5 eksenli “lazer bilek” sistemleri herhangi bir yönden kaplamayı etkinleştirebilir ve yapı yüksekliğini ve eriyik havuz alanını izlemeye yönelik sistemler, süreci dinamik olarak değiştirmek için kullanılabilir sabit mevduat özelliklerini korumak için parametreler.
