Новый процесс аддитивного производства, разработанный в Шеффилдском университете

Новый процесс аддитивного производства, разработанный в Шеффилдском университете

Новый процесс аддитивного производства, разработанный в Шеффилдском университете

29 марта
Покажи другу:

Многие технологии трехмерной печати предполагают использование лазеров для производства как деталей механических, так и пластмассовых. В стереолитографии (SLA) лазер используется для отверждения жидкого полимерного материала до твердого состояния. При селективном лазерном спекании (SLS) и селективном лазерном плавлении (SLM) лазер спекает или плавит порошок в твердую деталь.

В случае 3D‑печати на основе порошка для отклонения луча лазера используется зеркало, что позволяет лазеру попадать в различные области порошкового слоя. Однако применение лишь одного лазера ограничивает скорость печати деталей. Благодаря исследователям из Шеффилдского университета был разработан новый процесс, при котором скорость печати увеличивается существенно.

Процесс получил название “Diode Area Melting” (DAM), и в нем используется массив лазерных диодов для плавления сразу нескольких больших слоев порошка за один раз. Лазеры контролируются и их можно включать и выключать по мере продвижения по порошковому слою, что делает процесс не только более быстрым, но и менее ресурсозатратным.

«Наше исследование подвергает сомнению давно устоявшееся утверждение о том, что диодные модули малой мощности не могут использоваться для плавления ввиду их малой мощности и плохого качества излучения», заявил д-р Кристиан Грум с факультета электроники и электротехники Шеффилдского университета. «Секрет успеха процесса DAM кроется в переходе на лазеры с меньшей длиной волны (808 нм), при которых увеличенное поглощение индивидуально коллимированных и фокусированных лазерных пучков привело к достижению температуры плавления выше 1400 ℃ в течение нескольких миллисекунд, что позволило производить деталей из плотной нержавеющей стали".

Длина волны лазера при обычном процессе SLM, напротив, составляет 1064 нм. Д-р Грум и его коллега д-р Камран Мумтаз с факультета машиностроения планируют дальнейшее развитие исследований, масштабирование новой системы и, в конечном счете, ее распространение на 3D‑печать на основе полимеров и металлов. Они считают, что использование данного процесса может привести к появлению 3D‑принтера с широким спектром печатаемых материалов.

«Существующие ограничения систем аддитивного производства металлов (то есть большие затраты, повышенное энергопотребление и низкая скорость производственного процесса) могут быть преодолены за счет использования диодного лазерного модуля в качестве источника плавления», дают свое заключение исследователи. «Раньше применение диодных стержней малой мощности для плавления обычных материалов в селективном лазерном плавлении можно было запросто отвергнуть ввиду неспособности обеспечения требуемой плотность энергии для плавления подобных материалов. Эта работа показала, что проблема плотности энергии может быть преодолена, и представляет собой первый шаг в разработке нового и эффективного высокоскоростного процесса аддитивного производства изделий из металлов».

Источник: https://www.3dprint.com/169291/university-of-sheffield-process/





Комментарии (0)


Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться


количество
пользователей

1856

количество
работ

4306