سلام! به عنوان تامین کنندهمدل استنلس استیل پرینت سه بعدی SLM، من تجربیات و بینش خود را در مورد آنچه برای چاپ مدل های فولاد ضد زنگ درجه یک با استفاده از چاپگر سه بعدی ذوب لیزری انتخابی (SLM) لازم است، داشته ام. بنابراین، بیایید دقیقاً در مورد الزامات این چاپگرها هنگام کار با فولاد ضد زنگ غوطه ور شویم.
1. سیستم لیزر
لیزر قلب یک پرینتر سه بعدی SLM است، به خصوص در هنگام کار با فولاد ضد زنگ. فولاد ضد زنگ نقطه ذوب نسبتاً بالایی دارد، بنابراین شما به یک لیزر قدرتمند نیاز دارید. لیزر فیبر یک انتخاب محبوب است زیرا می تواند انرژی بالایی را در یک پرتو متمرکز ارائه دهد. قدرت لیزر باید برای ذوب کامل لایه به لایه پودر فولاد ضد زنگ کافی باشد. معمولاً لیزرهایی با توان های 200 وات تا 1 کیلو وات در چاپگرهای صنعتی SLM برای فولاد ضد زنگ استفاده می شود.
لیزر همچنین باید کیفیت پرتو خوبی داشته باشد. یک پرتو با کیفیت بالا می تواند اندازه نقطه کوچک و مشخصی را ارائه دهد. این بسیار مهم است زیرا امکان ذوب دقیق پودر را فراهم می کند و در نتیجه مدل هایی با جزئیات دقیق و دقت بالا ایجاد می شود. به عنوان مثال، اگر یک مدل جواهرات پیچیده از جنس استنلس استیل را چاپ می کنید، یک لیزر با اندازه نقطه کوچک می تواند الگوهای پیچیده ای ایجاد کند که در غیر این صورت دستیابی به آنها غیرممکن است.
2. جابجایی پودر
کیفیت پودر فولاد ضد زنگ از اهمیت بالایی برخوردار است. پودر باید توزیع اندازه ذرات یکنواخت داشته باشد. اگر ذرات خیلی بزرگ باشند، ممکن است به طور کامل ذوب نشوند و منجر به تخلخل و نقاط ضعیف در مدل چاپ شده شود. از طرف دیگر، اگر ذرات خیلی کوچک باشند، پخش شدن یکنواخت آنها دشوار است و ممکن است باعث ایجاد کلوخه شوند.
یک سیستم حمل پودر مناسب نیز ضروری است. چاپگر باید بتواند یک لایه نازک و یکنواخت از پودر را روی سکوی ساخت پخش کند. مکانیزم پوشش مجدد که بتواند به آرامی و با دقت حرکت کند ضروری است. این تضمین می کند که هر لایه پودر به طور مساوی توزیع شده است، که کلید ساخت یک مدل فولاد ضد زنگ همگن و با کیفیت بالا است.
3. ساخت محیط اتاق
محفظه ساخت باید به دقت کنترل شود. فولاد ضد زنگ مستعد اکسیداسیون است، به ویژه هنگامی که در طول فرآیند چاپ گرم می شود. برای جلوگیری از اکسیداسیون، محفظه ساختمان معمولاً با یک گاز بی اثر مانند آرگون یا نیتروژن پر می شود. این گازها اکسیژن را از محفظه خارج می کنند و محیطی را ایجاد می کنند که در آن پودر فولاد ضد زنگ می تواند بدون واکنش با اکسیژن ذوب شود.
دمای داخل محفظه ساخت نیز باید تنظیم شود. برای افزایش دمای سکوی ساخت و پودر اطراف آن می توان از سیستم پیش گرمایش استفاده کرد. این به کاهش تنش های حرارتی در طول فرآیند چاپ کمک می کند، که در غیر این صورت می تواند باعث تاب برداشتن و ترک خوردن مدل چاپ شده شود.
4. نرم افزار و سیستم کنترل
نرم افزاری که چاپگر سه بعدی SLM را کنترل می کند نقشی حیاتی ایفا می کند. باید بتواند مدل سه بعدی را با دقت به لایه های نازک برش دهد. همچنین نرم افزار برش باید مسیر اسکن لیزری بهینه را برای هر لایه محاسبه کند. این برای اطمینان از اینکه پودر فولاد ضد زنگ در مکان های مناسب برای ساخت مدل ذوب می شود، مهم است.
سیستم کنترل باید بتواند قدرت لیزر، سرعت اسکن و سایر پارامترهای چاپ را در زمان واقعی تنظیم کند. به عنوان مثال، اگر چاپگر لایه ضخیم تری از پودر را در یک منطقه خاص تشخیص دهد، می تواند قدرت لیزر را برای اطمینان از ذوب کامل تنظیم کند.
5. سیستم خنک کننده
پس از فرآیند چاپ، یک سیستم خنک کننده مناسب مورد نیاز است. فولاد ضد زنگ هنگام سرد شدن منقبض می شود و اگر سرعت خنک کننده خیلی سریع یا ناهموار باشد، می تواند منجر به تنش های داخلی و تغییر شکل مدل چاپ شده شود. یک فرآیند خنک کننده کند و کنترل شده به حداقل رساندن این مشکلات کمک می کند.
برخی از چاپگرها از یک هیت سینک یا یک سیستم مدیریت حرارتی برای تنظیم میزان سرمایش استفاده می کنند. این تضمین می کند که مدل فولاد ضد زنگ به تدریج خنک می شود و در نتیجه محصولی از نظر ابعادی پایدارتر و از نظر ساختاری سالم تر می شود.
مقایسه با سایر فرآیندهای چاپ سه بعدی
همچنین مقایسه چاپ سه بعدی SLM فولاد ضد زنگ با سایر فرآیندهای چاپ سه بعدی جالب است. برای مثال، اگر نگاه کنیدقطعات مدل پرینت سه بعدیبا روش های مختلف ساخته شده است:
- قطعات پرینت سه بعدی نایلون SLS:قطعات پرینت سه بعدی نایلون SLSاز مواد متفاوت (نایلون) و فرآیند متفاوت (Selective Laser Sintering) استفاده کنید. نایلون در مقایسه با فولاد ضد زنگ نقطه ذوب کمتری دارد، بنابراین نیازهای لیزر و شرایط محفظه ساخت کاملاً متفاوت است. نایلون انعطافپذیرتر و سبکتر است، اما فولاد ضد زنگ استحکام و مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد.
- قطعات پرینت سه بعدی رزین:قطعات پرینت سه بعدی رزینبا استفاده از رزین فوتوپلیمر و فرآیندی مانند استریولیتوگرافی (SLA) ایجاد می شوند. چاپ رزین برای ایجاد مدلهای با جزئیات و سطح صاف عالی است، اما برای کاربردهایی که به استحکام و مقاومت حرارتی بالا نیاز دارند مانند قطعات فولادی ضد زنگ مناسب نیست.
- چاپ سه بعدی SLA برای قطعات پزشکی:چاپ سه بعدی SLA برای قطعات پزشکیاغلب از رزین های زیست سازگار استفاده می کند. در حالی که SLA می تواند مدل های پزشکی بسیار دقیقی تولید کند، فولاد ضد زنگ برای ایمپلنت ها و ابزار پزشکی به دلیل استحکام و دوام آن ترجیح داده می شود.
نتیجه گیری و فراخوان برای اقدام
در نتیجه، چاپ مدل های فولادی ضد زنگ با استفاده از چاپگر سه بعدی SLM نیازمند توجه دقیق به چندین عامل کلیدی است. از سیستم لیزر و جابجایی پودر گرفته تا محیط محفظه ساخت، کنترل نرم افزار و سیستم خنک کننده، هر یک از جنبه ها نقش مهمی در تعیین کیفیت محصول نهایی دارند.
اگر در بازار با کیفیت بالا هستیدمدل استنلس استیل پرینت سه بعدی SLM، ما اینجا هستیم تا کمک کنیم. ما دارای تخصص و تجهیزات مناسب برای رفع نیازهای شما هستیم. چه به نمونه های اولیه یا تولید در مقیاس بزرگ نیاز داشته باشید، با خیال راحت تماس بگیرید و در مورد پروژه خود صحبتی را شروع کنید.
مراجع
- گیبسون، آی، روزن، DW، و استاکر، بی. (2015). فن آوری های ساخت افزودنی: پرینت سه بعدی، نمونه سازی سریع، و ساخت دیجیتال مستقیم. اسپرینگر.
- Kruth، JP، Leu، MC، و Nakagawa، T. (2003). پیشرفت در تولید مواد افزودنی و نمونه سازی سریع. CIRP Annals - Manufacturing Technology، 52(2)، 525 - 546.
