היתוך של מיטת אבקת לייזר היא טכנולוגיית הייצור התוסף הדומיננטית ועדיין לא הגיעה לפוטנציאל שלה. הבעיה העומדת בפני התעשייה היא שלפעמים נוצרות בועות או חורים זעירים בתהליך ההדפסה, וחורים אלו יוצרים נקודות תורפה במוצר הסופי.

בתהליך הדפסה תלת מימדית של חלקים, כאשר הלייזר בעל הספק גבוה במהירות נמוכה ממיס את אבקת המתכת, נוצר חלל בצורת חור מפתח בבריכה המותכת. החור (כלומר, פגם) נוצר בתחתית חור המנעול. מחקר חדש שפורסם בכתב העת Science חושף כיצד נוצרים חורים והופכים לפגמים שמתמצקים במתכת.

אנתוני ד' רולט, פרופסור למדעי החומרים והנדסת החומרים בבית הספר להנדסה באוניברסיטת קרנגי מלון והמחבר הראשי של "מדע" אמר: "הערך המעשי האמיתי של מחקר זה הוא שאנו יכולים לשלוט בדיוק במכונה כדי להימנע מכך הבעיה הזו. ."

בהתבסס על מחקרים קודמים שכימשו את תופעת חור המנעול, צוות המחקר השתמש בטכנולוגיית הדמיית רנטגן בהירה מאוד באנרגיה גבוהה כדי לצפות בחוסר היציבות של חור המנעול. החור נוצר במהלך תנודת חור המנעול ומשנה את צורתו: קצה חור המנעול מעוות לצורת "J" ומהדק. התנהגות לא יציבה זו מייצרת גלים אקוסטיים במתכת הנוזלית, מה שמכריח את החורים להתרחק מחור המנעול, ומאפשר להם לשרוד מספיק זמן כדי להילכד במתכת המוצקה. הצוות הוא הראשון להתמקד בהתנהגות זו ולקבוע מה קורה.

"כשיש לך חור מפתח עמוק, הקיר ירטוט חזק. לפעמים, הרטט בתחתית חור המנעול חזק מספיק כדי שהם יהיו מהודקים, ומשאירים בועה גדולה מאחור. לפעמים, הבועה לעולם לא תתחדש. התחבר ל- חור המנעול הראשי. יווצרו גלי קול. זה ידחק את הנקבוביות הנותרות מחור המנעול." רולט הסביר.

חשוב לציין שחורי המנעול עצמם אינם פגם, למשל, הם יכולים להגביר את יעילות הלייזר. הם שמו לב שחוקרים יכולים להשתמש בציוד רנטגן קרינת סינכרוטרון, והם שמו לב שיש גבול ברור בין חורי מפתח יציבים ללא יציבים.

רולט אמר: "כל עוד אתה מתרחק מאזור הסכנה (כלומר חם מדי, איטי מדי), הסיכון להשארת פגם קטן מאוד".

התנודתיות של עומק חור המנעול תגדל מאוד עם הירידה של מהירות הסריקה ועוצמת הלייזר בצד הלא יציב של הגבול.

"אתה יכול לחשוב על הגבול כעל הגבלת מהירות אלא אם כן זה הפוך מנהיגה במכונית. במקרה הזה, ככל שאתה הופך לאט יותר, כך אתה הופך למסוכן יותר. אם אתה מתחת למהירות המותרת, אתה כמעט בוודאות פגום. "

בהקשר רחב יותר, על ידי הדגמת קיומו של גבול נקבוביות חור המנעול מוגדר היטב והדגמת יכולת השחזור שלו, המדע יכול לספק בסיס בטוח יותר לחיזוי ושיפור תהליך ההדפסה. רולט, המנהלת האקדמית של מרכז הייצור הבא של אוניברסיטת קרנגי מלון, מאמינה שממצאי המחקר הזה יגלו בקרוב כיצד החברה שלהם מפעילה את מדפסת התלת מימד שלה.

צוות המחקר כולל מחברים מובילים משותפים טאו טאו באוניברסיטת וירג'יניה; Cang Zhao, אוניברסיטת Tsinghua, סין; Niranjan D. Li Xiaoxiao ו- Tan Wenda, אוניברסיטת יוטה.

מקורות המימון כוללים מימון סטארט-אפים ממחלקת האנרגיה, משרד ההגנה, תוכנית המנהיגות הלאומית של מינהל האווירונאוטיקה והחלל (NASA), הקרן הלאומית למדע, והמחלקה להנדסת מכונות באוניברסיטת טסינגואה ובאוניברסיטת וירג'יניה. .

קישור למאמר זה: כיצד למנוע בועות או חורים בתהליך הייצור של הדפסת תלת מימד?

הצהרה מחודשת: אם אין הוראות מיוחדות, כל המאמרים באתר זה מקוריים. אנא ציין את המקור להדפסה חוזרת: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

מתכת, בריליום, פלדת פחמן, מגנזיום, הדפסת 3D, דיוק עיבוד CNC שירותים לציוד כבד, בנייה, חקלאות ותעשיות הידראוליות. מתאים לפלסטיק ונדיר עיבוד סגסוגות. זה יכול להפוך חלקים בקוטר של עד 15.7 אינץ'. תהליכים כוללים עיבוד שבבי שוויצרי,שפשוף, חריטה, כרסום, משעמם והשחלה. הוא מספק גם ליטוש מתכת, צביעה, שחיקה משטח ו פיר שירותי יישור. טווח הייצור הוא עד 50,000 חתיכות. מתאים לבורג, צימוד, מֵסַב, משאבה, ציודבית קופסה, מייבש תוף והזנה סיבובית שסתום applications.PTJ תתכנן איתך אסטרטגיה כדי לספק את השירותים המשתלמים ביותר כדי לעזור לך להגיע ליעד שלך, ברוכים הבאים ליצור איתנו קשר ( sales@pintejin.com ) ישירות לפרויקט החדש שלך.