Tekinoroji yekugadzira zvinhu zveLaser additive (AM), ine mabhenefiti ayo ekururama kwekugadzira, kuchinjika kwakasimba, uye mwero wepamusoro we automation, inoshandiswa zvakanyanya mukugadzira zvinhu zvakakosha muminda yakaita semotokari, yezvekurapa, yendege, nezvimwewo (senge ma nozzles emafuta eroketi, mabhureki esatellite antenna, ma implants evanhu, nezvimwewo). Iyi tekinoroji inogona kuvandudza zvakanyanya mashandiro ezvikamu zvakadhindwa kuburikidza nekugadzirwa kwakabatana kwechimiro chezvinhu uye mashandiro. Parizvino, tekinoroji yekugadzira zvinhu zvelaser additive inowanzo tora beam yakatarisana neGaussian ine simba repakati nepakati uye rakaderera. Zvisinei, inowanzo gadzira ma gradients ekupisa akakwira mukunyunguduka, zvichitungamira pakuumbwa kwe pores ne coarse grains. Tekinoroji yekugadzira beam inzira itsva yekugadzirisa dambudziko iri, iyo inovandudza kushanda zvakanaka kwekudhinda nekugadzirisa kugoverwa kwesimba relaser beam.
Zvichienzaniswa nekubvisa kwechinyakare uye kugadzira kwakaenzana, tekinoroji yekugadzira simbi ine zvakanakira zvakaita senguva pfupi yekugadzira, kunyatsogadzirisa kwakasimba, kushandiswa kwakanyanya kwezvinhu, uye kushanda zvakanaka kwezvikamu. Naizvozvo, tekinoroji yekugadzira simbi inoshandiswa zvakanyanya mumaindasitiri akadai sendege, zvombo nemidziyo, simba renyukireya, biopharmaceuticals, uye mota. Zvichibva panheyo yekubatanidza zvinhu zvakasiyana, kugadzira simbi inoshandisa simba (senge laser, arc, kana electron beam) kunyungudutsa hupfu kana waya, uye wozozviunganidza muchikamu chimwe nechimwe kugadzira chikamu chaunoda. Iyi tekinoroji ine zvakanakira zvakakosha mukugadzira zvidimbu zvidiki, zvivakwa zvakaoma, kana zvikamu zvemunhu. Zvinhu zvisingakwanise kana kuti zvakaoma kugadzirisa uchishandisa matekiniki echinyakare zvakakodzerawo kugadzirira uchishandisa nzira dzekugadzira dzekuwedzera. Nekuda kwezvakanakira zvataurwa pamusoro apa, tekinoroji yekugadzira yekuwedzera yakakwezva kutariswa kwakapararira kubva kunyanzvi mukati menyika nepasi rese. Mumakumi mashoma apfuura, tekinoroji yekugadzira yekuwedzera yafambira mberi nekukurumidza. Nekuda kwe otomatiki uye kuchinjika kwemidziyo yekugadzira yekuwedzera yelaser, pamwe nezvakanakira zvakakwana zvekuwanda kwesimba relaser uye kunyatsogadzirisa kwakakwirira, tekinoroji yekugadzira yekuwedzera yelaser yakagadzira tekinoroji inokurumidza kupfuura dzose pakati pematekiniki matatu ekugadzira simbi ataurwa pamusoro apa.
Tekinoroji yekugadzira simbi yeLaser inogona kukamurwa kuita LPBF neDED. Mufananidzo 1 unoratidza dhayagiramu yakajairika yeLPBF neDED. Maitiro eLPBF, anozivikanwawo seSelective Laser Melting (SLM), anogona kugadzira zvikamu zvesimbi zvakaoma nekuskena matanda elaser ane simba rakawanda munzira yakatarwa pamusoro pemubhedha weupfu. Zvadaro, upfu hunonyunguduka uye hunosimbisa layer nelayer. Maitiro eDED anosanganisira maitiro maviri ekudhinda: laser melting deposition uye laser wire feeding additive manufacturing. Matekinoroji ese aya anogona kugadzira nekugadzirisa zvikamu zvesimbi zvakananga nekudyisa upfu hwesimbi kana waya. Zvichienzaniswa neLPBF, DED ine kubereka kwakanyanya uye nzvimbo yakakura yekugadzira. Pamusoro pezvo, nzira iyi inogonawo kugadzirira zviri nyore zvinhu zvakasanganiswa nezvinhu zvakarongwa nemazvo. Zvisinei, mhando yepamusoro yezvikamu zvakadhindwa neDED inogara isina kunaka, uye kugadziriswa kunotevera kunodiwa kuti kunatsiridze kurongeka kwechikamu chinotarirwa.
Mukugadzirwa kwe laser additives kuri kuitwa pari zvino, danda reGaussian rakatarisana ndiro rinowanzova sosi yesimba. Zvisinei, nekuda kwekugoverwa kwaro kwesimba kwakasiyana (pakati pepamusoro, pamucheto wakaderera), rinogona kukonzera kupisa kwakanyanya uye kusagadzikana kwedziva rakanyunguduka. Zvichikonzera kunaka kwezvikamu zvakadhindwa. Pamusoro pezvo, kana tembiricha yepakati pedziva rakanyunguduka yakakwira zvakanyanya, zvichaita kuti zvinhu zvesimbi zvinonyunguduka zvishoma zvitsvuke, zvichiwedzera kusagadzikana kwemaitiro eLPF. Nokudaro, nekuwedzera kwe porosity, hunhu hwemakanika uye hupenyu hwekuneta hwezvikamu zvakadhindwa zvinodzikira zvakanyanya. Kugoverwa kwesimba kusina kuenzana kweGaussian beams kunotungamirawo mukushandiswa kushoma kwesimba re laser uye kurasikirwa nesimba zvakanyanya. Kuti vawane mhando iri nani yekudhinda, nyanzvi dzakatanga kutsvaga kutsiva zvikanganiso zveGaussian beams nekuchinja ma process parameters akadai se laser power, scanning speed, powder layer thick, uye scanning strategy, kuitira kudzora mukana wekupinda kwesimba. Nekuda kwehwindo rakamanikana rekugadzirisa nzira iyi, miganhu yakatarwa yemuviri inoderedza mukana wekuwedzera kugadzirisa. Semuenzaniso, kuwedzera simba relaser uye kumhanya kwekuskena kunogona kuita kuti pave nekushanda zvakanaka kwekugadzira, asi kazhinji kunokonzerwa nekuderedza kunaka kwekudhinda. Mumakore achangopfuura, kushandura kugoverwa kwesimba relaser kuburikidza nemagadzirirwo ekugadzira beam kunogona kuvandudza zvakanyanya kushanda zvakanaka kwekugadzira uye kunaka kwekudhinda, izvo zvinogona kuva nzira yekuvandudza tekinoroji yekugadzira beam. Tekinoroji yekugadzira beam inowanzo reva kugadzirisa kugoverwa kwewavefront kwebeam rekupinda kuti uwane kugoverwa kwesimba rinodiwa uye hunhu hwekupararira. Kushandiswa kwetekinoroji yekugadzira beam mutekinoroji yekugadzira simbi yekuwedzera kunoratidzwa muMufananidzo 2.
Kushandiswa kwetekinoroji yekuumba beam mukugadzira laser additives
Kukanganisa kwekudhinda kweGaussian beam yechinyakare
Muhunyanzvi hwekugadzira zvinhu zvinowedzerwa nelaser yesimbi, kugoverwa kwesimba relaser kune simba guru pamhando yezvikamu zvakadhindwa. Kunyangwe matanda eGaussian ashandiswa zvakanyanya mukugadzira michina yekuwedzera yelaser yesimbi, ane matambudziko akakomba akadai semhando yekudhinda isina kugadzikana, kushandiswa kwesimba kushoma, uye mahwindo madiki ekugadzira zvinhu zvinowedzerwa. Pakati pazvo, kunyunguduka kwehupfu uye mafambiro edziva rakanyungudutswa panguva yekugadzirwa kwesimbi inowedzerwa nelaser yesimbi zvine hukama hwakanyanya nehukobvu hwehupfu hwelayer. Nekuda kwekuvapo kwenzvimbo dzinopfachukira nehupfu uye kukurwa kwevhu, ukobvu chaihwo hwehupfu hwelayer hwakakwira kupfuura zvaitarisirwa. Chechipiri, simbi yakakonzera kupwanya kukuru kwejet yekumashure. Utsi hwesimbi hunobonderana nemadziro ekumashure kuti hugadzire ma splashes, ayo anopfachurwa pamadziro epamberi akatarisana nenzvimbo yakakombama yedziva rakanyungudutswa (sezvinoratidzwa muMufananidzo 3). Nekuda kwekudyidzana kwakaoma pakati pedanda relaser nema splashes, ma splashes anoburitswa anogona kukanganisa zvakanyanya kunaka kwekudhinda kwema layer anotevera ehupfu. Pamusoro pezvo, kuumbwa kwema keyholes mudziva rakanyungudutswa kunokanganisawo zvakanyanya kunaka kwezvikamu zvakadhindwa. Maburi emukati mechinhu chakadhindwa anonyanya kukonzerwa nemaburi asina kugadzikana anokiyiwa.
Maitiro ekuumbwa kwezvikanganiso mu tekinoroji yekuumba matanda
Tekinoroji yekugadzira matanda inogona kuvandudza mashandiro muzvikamu zvakasiyana panguva imwe chete, izvo zvakasiyana neGaussian beams dzinovandudza mashandiro mune imwe divi zvichideredza zvimwe zviyero. Tekinoroji yekugadzira matanda inogona kugadzirisa nemazvo kugoverwa kwetembiricha uye hunhu hwekuyerera kwedziva rakanyunguduka. Nekudzora kugoverwa kwesimba relaser, dziva rakanyungudutswa rakasimba rine tembiricha diki rinowanikwa. Kugoverwa kwakakodzera kwesimba relaser kunobatsira kudzvinyirira porosity uye zvikanganiso zvinoputika, uye kuvandudza mhando yekudhinda kwelaser pazvikamu zvesimbi. Inogona kuwana kuvandudzwa kwakasiyana-siyana mukushanda zvakanaka kwekugadzira uye kushandiswa kwehupfu. Panguva imwe chete, tekinoroji yekugadzira matanda inotipa nzira dzakawanda dzekugadzirisa, zvichisunungura zvikuru rusununguko rwekugadzira maitiro, inova kufambira mberi kukuru mutekinoroji yekugadzira yekuwedzera kwelaser.
Nguva yekutumira: Kukadzi-28-2024
