הדפסת תלת מימד משתמשת בתהליכי ייצור דיגיטליים לייצור רכיבים קלים, חזקים וניתנים להפקה ללא כלים מיוחדים. בעשר השנים האחרונות, התחום חווה צמיחה מדהימה, גדל בקצב של יותר מ-3% מדי שנה, תוך שימוש במתכות ופולימרים הנדסיים להדפסת הכל, החל מחלקי מטוסים וחלקי רכב ועד השתלות רפואיות ושיניים.

סינטר לייזר סלקטיבי (SLS) הוא אחד מתהליכי הייצור הנפוצים ביותר. הוא משתמש בלייזר כדי להדפיס חלקים מאבקות חומר בגודל מיקרון: הלייזר מחמם את החלקיקים עד לנקודה שבה הם מתמזגים יחד ליצירת מוצק.

"ייצור תוסף הוא המפתח לחוסן כלכלי", אמר פרופסור הוד ליפסון. "כולנו שמים לב לטכנולוגיה הזו, היא תציל אותנו. אבל יש מלכודת".

ראוי לציין כי טכנולוגיית SLS מוגבלת להדפסה עם חומר אחד בלבד בכל פעם: כל החלק יכול להיות עשוי רק מסוג אחד של אבקה. ליפסון המשיך: "עכשיו, אני שואל אותך, כמה מוצרים עשויים מחומר אחד בלבד? המגבלה של הדפסה עם חומר אחד בלבד הטרידה את התעשייה כולה והפריעה להתפתחותה, מה שלא מאפשר לנצל את כולו. פוטנציאל".

ליפסון ותלמיד הדוקטורט שלו ג'ון ווייטהד רצו לדעת איך לפתור את האתגר הזה ולהשתמש במומחיות שלהם ברובוטיקה כדי לפתח דרך חדשה להתגבר על מגבלות SLS אלו. על ידי הפיכת הלייזר כך שיצביע כלפי מעלה, הם המציאו דרך לגרום ל-SLS להשתמש במספר חומרים בו זמנית. אבות הטיפוס הפועלים שלהם, כמו גם דוגמאות מודפסות המכילות שני חומרים שונים באותה שכבה, פורסמו לאחרונה באינטרנט על ידי ייצור תוסף ("ריבוי חומרי לייזר הפוך").

Whitehead, המחבר הראשי של המחקר, אמר: "התוצאות הראשוניות שלנו מרגשות מכיוון שהן מרמזות שבעתיד ניתן ליצור כל חלק בלחיצת כפתור, מכלים פשוטים ועד למערכות מורכבות יותר (כגון רובוטים). הוצא אותו ממדפסת שאין צורך בהרכבה מלאה".

באופן מסורתי, סינטר לייזר סלקטיבי כרוכה בשימוש בלייזר המכוון כלפי מטה לעבר מיטת הדפסה מחוממת כדי לאחד חלקיקי חומר יחד. כדי לבנות חפץ מוצק מלמטה למעלה, המדפסת מניחה שכבה אחידה של אבקה ומשתמשת בלייזר כדי להמיס באופן סלקטיבי חומרים מסוימים בשכבה. לאחר מכן, המדפסת מפקידה את שכבת האבקה השנייה על השכבה הראשונה, והלייזר ממיס את החומר החדש על החומר בשכבה הקודמת, ולאחר מכן חוזר על התהליך הזה שוב ושוב עד להשלמת החלק.

אם נעשה שימוש בחומר אחד בלבד בתהליך ההדפסה, תהליך זה עובד היטב. אבל שימוש במספר חומרים בהדפסה אחת הוא מאתגר מאוד מכיוון שברגע ששכבת האבקה מונחת על המיטה, לא ניתן להניח אותה או להחליף אותה באבקות אחרות.

Whitehead הוסיף, "בנוסף", במדפסת רגילה, מכיוון שכל שכבה עוקבת ממוקמת באופן אחיד, החומר הלא מאוחה יסתיר את הראייה שלך על האובייקט המודפס עד שתוציא את המוצר המוגמר בסוף המחזור. קחו בחשבון את החפירה וכיצד תוכלו להיות בטוחים שהמוצר שלם עד להסרה מלאה מהלכלוך שמסביב. משמעות הדבר היא שלא בהכרח מוצאים כשלים בהדפסה לפני סיום ההדפסה, מה שמבזבז זמן וכסף. "

החוקרים החליטו למצוא דרך לבטל לחלוטין את הצורך במיטות אבקה. הם הציבו מספר צלחות זכוכית שקופות, שכל אחת מהן הייתה מצופה בשכבה דקה של אבקת פלסטיק שונה. הם הורידו את פלטפורמת ההדפסה למשטח העליון של אבקה, ולאחר מכן הובילו את קרן הלייזר מתחת לצלחת ההדפסה דרך תחתית לוח ההדפסה. תהליך זה מחטב באופן סלקטיבי מעט אבקה על פלטפורמת ההדפסה במצב מתוכנת מראש בהתאם לשרטוט הוירטואלי. לאחר מכן השתמש בחומר המאוחד כדי להרים את הפלטפורמה ולהעביר אותה ללוח אחר מצופה באבקה אחרת, ולאחר מכן חזור על התהליך. זה מאפשר לשלב מספר חומרים לשכבה אחת או לערום. במקביל, מלאו את לוחות ההדפסה הישנים המשמשים.

במאמר זה, הצוות השתמש באבקת פוליאוריטן תרמופלסטית (TPU) עם גובה שכבה ממוצע של 43.6 מיקרון כדי ליצור דוגמאות בעובי של 50 שכבות, 2.18 מ"מ, והדפסי ניילון ו-TPU עם גובה שכבה ממוצעת של ריבוי חומרים, והדגימו את המאפיינים שלהם. אב טיפוס עובד. חלקים אלה לא רק מדגימים את היתכנות התהליך, אלא גם מדגימים את היכולת לייצר חומרים חזקים וצפופים יותר על ידי כפיית לוח הפלדה כנגד החלקים התלויים במהלך סינטר.

"לטכנולוגיה הזו יש פוטנציאל להדפיס מעגלים משובצים, רכיבים אלקטרו-מכאניים ואפילו רכיבים רובוטיים. היא יכולה להשתמש בסגסוגות גרדיאנט לייצור חלקים מכניים. הרכב החומרים של סגסוגות אלו ישתנה בהדרגה עם שינויים מקצה לקצה, כמו להבי טורבינה. החומר משמש לליבה והחומר הנוסף משמש לציפוי פני השטח. "אנחנו חושבים שהדבר יאפשר ייצור של חלקים מורכבים מרובי חומרים ללא הרכבה, ובכך ירחיב סינטר הלייזר למגוון רחב יותר של תעשיות. במילים אחרות, זה עשוי להיות המפתח להעברת תעשיית הייצור התוסף מהדפסת חלקים אחידים פסיביים בלבד להדפסת מערכות משולבות אקטיביות. "

חוקרים מתנסים כעת באבקות מתכת ושרף כדי לייצר חלקים בעלי מגוון רחב יותר של תכונות מכניות, חשמליות וכימיות מאשר מערכות SLS קונבנציונליות.

קישור למאמר זה: היפוך לייזר יכול לממש הדפסת תלת מימד של חומרים מרובים

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

PTJ® מספק מגוון רחב של דיוק מותאם אישית עיבוד cnc סין שירותי.מוסמך ISO 9001:2015 &AS-9100. יצרן עיבוד שבבי בקנה מידה גדול של תיקים רפואיים, מתן עיצוב תלת מימד, אב טיפוס ושירותי משלוח גלובליים. מציע גם מארזים קשיחים, EVA חצי קשיח, מארזים תפורים רכים, פאוצ'ים ועוד עבור יצרני OEM. כל המארזים מיוצרים בהתאמה אישית לפי מפרטים עם אינסוף שילובים של חומרים, תבניות, כיסים, לולאות, רוכסנים, ידיות, לוגו ואביזרים. אפשרויות חסינות זעזועים, עמידות במים וידידותיות לסביבה. חלקים רפואיים, תגובת חירום, חלקים אלקטרוניים, תאגידים, חינוך, צבא, ביטחון, ספורט, חוצות ותעשיות בנייה. השירותים כוללים ייעוץ לקונספט של מקרה, עיצוב תלת מימד, יצירת אב טיפוס, יצירת רוטוטיפוס,קידוח CNC שירותים וייצור. ספר לנו קצת על תקציב הפרויקט שלך וזמן האספקה ​​הצפוי. אנו נתכנן איתך אסטרטגיה כדי לספק את השירותים המשתלמים ביותר כדי לעזור לך להגיע ליעד שלך, אתה מוזמן לפנות אלינו ישירות ( sales@pintejin.com ).