1. Additive Manufacturing деген эмне?

Additive Manufacturing 3D Printing 1
Кошумча өндүрүштө 3D басып чыгаруу

Кошумча өндүрүш, башкача айтканда 3D басып чыгаруу же тез прототиптөө деп аталат, бул компьютердик дизайн (CAD) моделинен үч өлчөмдүү объектти куруу процесси. Материалдын катмарынын катмары төгүлөт жана бул материалга, формага жана өлчөмүнө карабастан иштейт.

Бул жол-жобосу жеңил жана күчтүү бөлүктөрүнүн курулушун колдоо менен өнөр жай өндүрүшүнө мамилени өзгөрткөн технологиялык прогресс болуп саналат. Кошумча өндүрүш, ошондой эле жогорку материалдык талаптар менен бөлүктөрүн каптоо жана оңдоо үчүн колдонулушу мүмкүн.

Дизайнга келгенде эч кандай чектөөлөр жок. Кадимки өндүрүштү колдонуу менен практикалык эмес функцияларга кошумча өндүрүш менен жетишүүгө болот.

Кошумча өндүрүш, ошондой эле өндүрүш тармагына жакшыраак көз карашты калыптандырууга жардам берүү үчүн көптөгөн артыкчылыктарга ээ.

 

Кошумча өндүрүштө 3D басып чыгаруу

Туруктуулугу жана ыңгайлаштырылуусу да кошумча өндүрүштүн кээ бир артыкчылыктары болуп саналат. Объекттерди жасоо үчүн колдонулган материалдын көлөмү өтө спецификалык, анткени объекттер так өндүрүлөт, ошондуктан материалдык ысырапкорчулук аз же такыр болбойт.

Кошумча өндүрүш, ошондой эле, ийкемдүүлүк менен адамдын муктаждыктарына ылайыкташтырылган жана жекелештирилген өнүмдөрдү жаратат.

Ошентип, ал аз физикалык кийлигишүү жана жогорку материалдык натыйжалуулугу менен татаал геометриялык объектилерди кура ала турган келечектүү технология болуп саналат.

2. Кошумча өндүрүштөгү лазердик ширетүүчү

Кошумчаларды өндүрүү процесси, адатта, лазердик ширетүү системасы деп аталган система тарабынан ишке ашырылат.

Кошумча өндүрүштү колдонуу менен металл бөлүктөрүн куруу үчүн жылуулук булагын колдонуу барган сайын кеңири таралгандыктан, лазердик ширетүү ал үчүн эң сонун курал болуп саналат. Чийки заттар порошок же зым түрүндө бөлүктөрдү өндүрүү үчүн концентрацияланган жылуулук булагын колдонуу менен эритип же агломерацияланат.

Порошок системалары зым системаларына караганда негизги болуп саналат жана көбүнчө тармактарда колдонулат. Биринчиси ошондой эле жогорку геометриялык тактыкты сунуштайт, бирок акыркыга салыштырмалуу төмөн жайгаштыруу ылдамдыгы.

Лазердик ширетүүнү колдонуу менен кошумча өндүрүш эки технологияга бөлүнүшү мүмкүн - лазердик металлды туташтыруу жана лазердик металл эритүү. Металлдын лазердик катмары металл порошоктун сопло аркылуу төгүлүшү жана лазердин жардамы менен бетинде ширетүүчү бассейнди өндүрүү менен иштейт, экөөнүн тең аралашмасы муздагандан кийин структураларга алып келет.

Ал эми лазердик металлдын синтези порошок төшөгүндө продуктуну катмар-катмар курат, анткени лазер металл порошокту CAD модели тарабынан көрсөтүлгөн позицияларда эритет.

3. Лазердик ширетүүнү колдонуу менен кошумча өндүрүштүн оң жана терс жактары

Кошумча өндүрүү үчүн лазер ширетүү жабдууларын колдонуунун артыкчылыктары ылайыкташтырылган компоненттерге суроо-талап азаят жана система дизайнда ийкемдүү жана модулдук. Бирок, аны менен бирге негизги маселелер системаны башкаруу жана автоматташтыруу иши болуп саналат.

Ушул убакка чейин зымды катмар-кабат түзүмгө салуу аракети дагы эле туруксуз жана иштетүү кыйын процедура болуп саналат. Бул башкаруу тутумунун туура зым берүү ылдамдыгын, лазердин туура интенсивдүүлүгүн жана баштын бетке туура жайгашуусун сактоодо туруктуу болушун талап кылат.

Материалдын бир калыпта эрип, катып калганда тегиз жолду түзүшүн камсыз кылуу үчүн чийки заттын бетине туруктуу агымы керек. 

Ошентип, биз лазердик ширетүүнү кошумча өндүрүш үчүн кантип колдонсо болорун тааныштыргандан кийин, лазердик ширетүү деген эмне жана биз сунуш кылган өнүмдөр жөнүндө көбүрөөк билүү үчүн окууну улантыңыз.

4. Лазердик ширетүү деген эмне

Лазердик ширетүү - бул лазер нурунун жардамы менен металлды же термопластиканы бириктирүү процесси. Нур белгилүү чекиттерде концентрацияланган жылуулук булагын камсыздайт, бул толтуруучу материалдын эрип, бетине эрип кетишине алып келет. Андан кийин муздагандан кийин эки бөлүктүн ортосунда күчтүү ширетүүчү түзүлөт.

Laser Welding Trail Vs Lead
Trail Vs. коргошун

Белгиленгендей, чийки заттын кеңири таралган түрлөрү порошок жана зым менен азыктандырууну камтыйт.

Порошок менен азыктандыруу процессинде түздөн-түз нурдун жолунун чордонуна чейин жеткирилген порошок металл эритмеси колдонулат. Андан кийин порошок жогорку жылуулук энергиясына байланыштуу абалда суюлтулуп, эриген материалдын (толтургуч) кичинекей көлмөсүн пайда кылат.

Толтургуч муздатылганда, муун пайда болот жана ашыкча порошок машина менен жабдылган соргуч системасы аркылуу кайра колдонуу үчүн чыгарылат.

Зым менен азыктандыруу порошоктун ордуна металл эритмесин колдонуу менен ушундай эле иштейт. Зым лазер нуру менен беттин ортосундагы өз ара аракеттенүү чекитине багытталган. Ошо сыяктуу эле, зым жогорку температурадан эрип, муун пайда кылат.

Колдонулган материалдын түрүнөн тышкары, анын жайгаштырылган абалы да маанилүү. Анын жайгашуусу үчүн конфигурациянын эки түрү бар, алар арткы жана алдыңкы каналдар.

Толтуруучу материал лазер нурунун артына жайгаштырылып, эриген бассейн толугу менен өнүккөн, ал эми жетектөөчү материал толтуруучу материал лазер нурунун алдында жайгашып, ширетүүчү бассейндин алдыңкы четине киргенде, арткы тоют.

Стандарттык практика материалды алдыңкы жактан азыктандыруу болуп саналат, анткени арткы тоют материалды мурунтан эле иштелип чыккан бассейн менен толук эмес аралаштырууга алып келет.

Материалдын жеткирилүүчү бурчу да ширетүүнүн ийгиликтүү курулушун камсыз кылууда маанилүү роль ойнойт. Кадимки практика аны вертикальдан 45° бурчта берүү болот, бирок 30° жана 60° ортосундагы бурчтарды да колдонсо болот.

30°тан азыраак бурчтар материалдын лазер нурунун чоң бөлүгү менен кабатталып калышына алып келет, бул өз кезегинде материалдын бассейнге кошулбастан эрип, бууланышына алып келет, ал эми 60°тан жогору бурчтар зымды нурдун орто сызыгы менен жайгаштырууну кыйындатат.

Ошентип, 45 ° болушу мүмкүн болгон кыйынчылыктарды жөнөкөйлөтүү үчүн жардам берет.

4.1 Иштөө принциби

Лазердик булактан келген нурлар коллимациялоочу линза аркылуу өтөт, ал параллелдүү тегизделген нурду чыгарат. Андан кийин ал дихроикалык күзгүгө жетет, эки бөлүктүн байланыш чекити – көрүү порту жана коллимацияланган лазер булагы.

Күзгү толкун узундугуна жараша жарыкты чагылдыруучу жана/же өткөрүүчү жука пленка чыпкасын камтыйт.

Сүрөттөргө келсек, күзгү көрүү портунда чыгаруу үчүн арналган жарыкты чагылдырат, ошол эле учурда лазерди жумушчу бетинде максаттуу пайдалануу үчүн өткөрүүгө мүмкүндүк берет.

Фокустоочу линза лазерди анын фокустук узундугуна топтойт, ал жумушчу бет менен бирдей деңгээлде. Нур андан кийин толтургуч материалды жумушчу бетине эритип, экөөнүн тең биригишине алып келет.

Жөнгө салуу тетиктери фокустоочу линзанын бийиктигин жана фокусун тымызын өзгөртүүгө же коллимация факторун көбөйтүүгө жана азайтууга мүмкүндүк берет.

Туташтыргыч лазерди ширетүүчү башка бекитүүгө жардам берет жана базарда Quartz Block Head (QBH), D80, LLK-B жана SMA905 сыяктуу бир нече туташтыргыч түрлөрү бар.

Таштандылар жана ширетүү шлактары ширетүүдөн таралган кошумча продуктулар болуп саналат. Булардын ширетүүчү башына киришине жол бербөө үчүн, айнек терезе ширетүүчү баштын оптикалык бөлүктөрүнүн жана жумушчу бетинин ортосундагы боштуктун милдетин аткарат. Терезе оңой алмаштырууга мүмкүндүк берген тартма стилиндеги дизайнга ээ.

Single Spot & Area Scan Welding Head диаграммасы
Sing Spot Лазердик ширетүү башчысы

A Лазердик ширетүү башчысы ошондой эле процессти башкаруу циклин жабуу үчүн керектүү пикирди камсыз кылган бир нече сенсорлордон турат.

Температуралык сенсорлор лазер менен ширетүүчү баштын температурасын көзөмөлдөөгө жана анын иштөө температурасынын диапазонунан ашпоого жардам берет.

Лазердик кубаттуулук сенсорлору машина колдонулуп жатканда каалаган убакта лазердин чыгуу күчүн текшерүү жана аны алгылыктуу маани менен салыштыруу мүмкүнчүлүгүн берет. Бул текшерүү системанын ичиндеги бардык көйгөйлөрдү баса алат.

Камера сенсорунун колдонулушу кийинки бөлүмдө түшүндүрүлөт, анда биз лазердик ширетүү системасында колдонулган бөлүктөргө токтолобуз.

Тазалоо системасы, ошондой эле муздатуу системасы ширетүүчү баштын ичинде да бар. Биринчиси өзүнчө тиркеме катары келет, ал ширетүүчү жерге абаны тартып, бетке эч кандай аралашмаларды аралаштырбоосун камсыз кылат, ал эми экинчиси системаны муздатууга жардам берет.

Кээ бир металлдар жана эритмелер газдардын жана буулардын болушуна сезгич болушат. Экөөнүн айкалышы ширетүүчүнүн сапатын төмөндөтүүчү жагымсыз кошулмаларга алып келиши мүмкүн, демек, туура тазалоо тутумуна ээ болуу маанилүү.

Акырында, суу муздатуу системаны муздатуу үчүн колдонулат, анткени ширетүү процесси жогорку температурада жүргүзүлүп жаткандыктан, салыштырмалуу тез ысып кетиши мүмкүн.

5. Лазердик ширетүү системасында колдонулган тетиктер

Лазердик ширетүү системасынын негизги компоненттери лазерди, моторлоштурулган жолду жана сүрөттөө системасын камтыйт.

5.1 Лазердик булак

Ширетүүчү системада ар кандай лазерлерди колдонсо болот, бирок кеңири таралгандары - газ лазерлери, катуу абалдагы лазерлер жана була лазерлери.

Газ лазерлери гелий (He), азот (N) жана көмүр кычкыл газы (CO) сыяктуу газдардын аралашмасын пайдаланат.2) анын өткөрүүчү каражаты катары. Бул лазерлер жогорку чыңалуудагы жана төмөнкү токтогу энергия булактарынан энергия менен камсыз кылуу аркылуу газ аралашмасын стимулдайт. Алар импульстук жана үзгүлтүксүз режимде да иштей алышат.

Menlo Systems Femtosecond Fiber Laser
Femtosecond Fiber Laser

Катуу абалдагы лазерлер анын лазердик чөйрөсү катары кабыл алуучу материалда катуу медианы колдонушат. Лазердик ширетүү үчүн ылайыктуу катуу абалдагы лазерлерде кеңири таралган катуу чөйрө синтетикалык рубин кристаллдары (хром, Cr, алюминий кычкылында, Al2O3), айнектеги неодим (Nd: айнек) жана эң популярдуу, иттрий алюминий гранатындагы неодим (Nd: YAG). Биринчи эки түрү импульстук режимде гана иштей алат, бирок Nd: YAG импульстук жана үзгүлтүксүз режимде иштей алат.

Була лазерде колдонулган лазердик чөйрө оптикалык була болуп саналат жана ал сейрек кездешүүчү элементтер менен кошулган. Жарык оптикалык буладан өндүрүлөт жана "жарык жетектөөчүсү" деп аталган ийкемдүү жеткирүүчү була аркылуу бетке жетет.

Була лазерлери лазердик ширетүүдө барган сайын популярдуу болуп баратат, анткени ал газ жана катуу абалдагы лазерлер ала албаган артыкчылыктарды берет. CO2 лазерлер чектелген тактыкка ээ жана ошондой эле ширетүүдө өтө жогору жагымсыз жылуулукту жаратат, ал эми Nd: YAG лазерлери эң оптималдуу ширетүүчү ылдамдыкка, тактын өлчөмүнө жана электр энергиясын керектөөгө ээ эмес. Була лазерлери, экинчи жагынан, бул элементтерди канааттандыра алат жана анын ийкемдүүлүгүнөн тышкары, аны жакшыраак тандоо болуп саналат.

Ошол эле учурда биз ширетүүчү баш менен шайкеш келген ар кандай лазерлерди сунуштайбыз.

5.2 Моторлуу колдонмо

Мотордоштурулган жол компьютердик дизайнга (CAD) негизделген компьютердик өндүрүш (CAM) системасы аркылуу ширетүү процесси үчүн лазер башын компьютерлерге бириктирет. Лазердик ширетүү кол менен жасалса да, эффективдүүлүктү жогорулатуу үчүн азыр көпчүлүк системалар автоматташтырылган.

5.3 Сүрөттөө системасы

Жогорку ылдамдыктагы камера Mini AX
Жогорку ылдамдыктагы камера

Көпчүлүк лазердик ширетүү баштары CCD камерасы жана CCTV линзасы сыяктуу элестетүү аппараттары менен жабдылган. Бул камерага лазер менен жабылган оптикалык жолду көрүүгө мүмкүнчүлүк берүү үчүн көрүү терезесине тиркелиши мүмкүн. Камера андан кийин реалдуу убакыт режиминде ширетүүчү эффекттердин мониторингин жана текшерүүнү камсыз кылат.

Ошондой эле, биз ар кандай сунуштайбыз Жогорку ылдамдыктагы камералар.

6. Лазердик ширетүүнүн түрлөрү

Лазердик ширетүү эки жол менен жүргүзүлүшү мүмкүн - өткөргүч жана ачкыч тешиги ширетүүчү.

6.1 Жүргүзүүчү ширетүү

Бул ыкмада лазер нуру материалдын бетин ысыта ала турган, бирок бууланып, ага киргендей эмес, кубаттуулук тыгыздыгына ээ. Ошентип, өткөргүч ширетүү көбүнчө туурасы-тереңдиктин жогорку катышын көрсөтөт.

6.2 Ачкыч тешиги менен ширетүү

ширетүүчү бул түрү, адатта, деп аталган ширетүүчү башчысы тарабынан түзүлөт Бир чекиттүү ширетүүчү баш жана лазердин жардамы менен бир ширетүүчү такты түзүү үчүн бир чекитте ширетүүчү лазердик тактык ширетүү деп аталган технологияны колдонуу.

Ачкыч тешиги менен ширетүүдөгү лазер нуру, адатта, жогорку кубаттуулукка ээ, анткени ал материалдын бети эрип гана тим болбостон, бууланышына да алып келүүчү кичинекей жерге багытталышы керек.

Андан кийин нур материалга кирип, "ачкыч тешиги" деп аталган боштукту пайда кылат. Тешик лазердин артында эриген материал менен жабылат, бул кичинекей так ширетүүнү пайда кылат.

Бул ыкма, ошондой эле лазердин күчү өндүрүлгөн ширетүүчүнүн тереңдигине пропорционалдуу болгон терең жана кууш ширетүүлөрдү чыгарат. Ошентип, жогорку тереңдик-туурасы катышы менен ширетүүчү ээ натыйжасында.

Single Spot & Area Scan ширетүүчү баш диаграмма 2
Аймакты сканерлөө лазердик ширетүүчү баш

ширетүүчү баштын дагы бир түрү катары белгилүү Аймакты скандоочу ширетүү башчысы каалагандай иштегиси келген жерде ширетүүчү.

Анда күзгүлөр орнотулган гальво скандоочу башын жана сканерлөөчү линзаларды (адатта F-Theta сканерлөө линзасы) лазер нурун каалаган аймакка буруп, проекциялоо үчүн.

7. Лазердик ширетүү колдонмолору

Лазердик ширетүү көбүнчө ар кандай тармактарда жана тармактарда колдонулат. Бул зергерчилик өнөр жайынан автомобиль өнөр жайына чейин, басым идиштерин бекитүүдөн темир жол жабдууларына чейин.

7.1 Автоунаа өнөр жайы

Лазердик ширетүү Колдонмо Automotive Industry
Автомобиль өнөр жайы

Автоунаа өнөр жайында лазердик ширетүү өндүрүүчүлөргө электромагниттер, кыймылдаткыч тетиктери, күйүүчү май инжекторлору, трансмиссия бөлүктөрү, кондиционер жабдуулары жана башка көптөгөн буюмдар сыяктуу модулдарды ширетүүгө мүмкүндүк берет.

Чектелген жылуулук жана анча деле бурмаланбаган тетиктерди ширетүү мүмкүнчүлүгү лазердик ширетүүнү популярдуу куралга айлантат.

7.2 Зергерчилик өнөр жайы

Лазердик ширетүү көптөгөн тармактарда көп колдонулат, мисалы, алмазды ордунан алып салбастан, алтын же платина тиштерин кайра учуп салуу, анын үстүндөгү таштарды алып салбастан костюм зер буюмдарын оңдоо, дат баспас болоттон жасалган саат тилкелерин тетиктерин алмаштырбастан оңдоо. чыгып кеткен, өндүрүш кемчиликтерин оңдоо жана башка көптөгөн нерселер.

7.3 Фотоника өнөр жайы

Фотоника индустриясы лазердик диоддор, күн жана фотоэлектрдик элементтер, жарык чыгаруучу диоддор сыяктуу фотоникалык түзүлүштөрдү таңгактоо үчүн лазер ширетүүсүнөн пайда көрөт жана Nd: YAG лазер булагын колдонот.

Бул приборлор көбүнчө аскердик өнөр жайда телекоммуникацияда колдонулат, бул алардын айлана-чөйрөнүн жагымсыз шарттарында узак иштөө мөөнөтүн талап кылат.

Демек, металл гибриддик корпустардын ичине салынган фотоникалык түзүлүштөр лазердик ширетүүнүн жардамы менен жетиши мүмкүн болгон күчтүү муундарды жана герметикалык пломбаларды талап кылат.

7.4 Электрондук өнөр жайы

Лазердик тигиш жана тактык ширетүү ыкмасы популярдуу тандоо болуп саналат, анткени анын тактыгы миниатюралык электрдик тетиктердеги кичинекей тактарды жана кууш тигиштерди бириктирүүгө мүмкүндүк берет. Жалпы колдонмолорго жогорку тактыкты талап кылган өнөр жай агрегаттары жана басымга сезгич герметикалык пломбалар кирет.

7.5 Медициналык өнөр жайы

Лазердик ширетүү Колдонмо Медициналык өнөр жайы
Медицина өнөр жайы

Жана акыркысы, лазердик ширетүү, адатта, медициналык аппараттарды өндүрүү үчүн колдонулат жана ал көп учурда була лазер колдонот. Медициналык каражаттар көбүнчө бири-бирине ширетилген бир нече металлдан жасалат.

Бул металлдар ар кандай касиеттерге ээ болушу мүмкүн, бул кошулууну кыйындатат, бирок була лазерлери күчтүү ширетүүчү муундун пайда болушун камсыз кылуу мүмкүнчүлүгүнө ээ. Ойлоп табылган кээ бир приборлорго дефибрилляторлор, ортодонтиялык приборлор, катетерлер, кардиостимуляторлор, угуу аппараттары, протездөө жана хирургиялык аспаптар кирет.   

Бир чекиттүү ширетүүчү баш негизинен зергерчилик өнөр жайында алтындан жана күмүштөн жасалган буюмдарды оңдоодо, стоматологиялык өнөр жайда протездерди оңдоодо, ошондой эле пластик ширетүүдө колдонулат.

Аймакты скандоочу ширетүү башчысы электроника тармагында уюлдук телефондорду жана башка электрдик металл бөлүктөрүн, электрондук тетиктерди жана медициналык приборлорду, пластмасса жана приборлорду өндүрүү үчүн медициналык өнөр жайда колдонулат.

8. Ишенимдүү Лазердик ширетүү башын сатып алуу

Лазердик оптика Лазердик ширетүүчү баш коомдук эскиз
Лазердик ширетүү башчысы

Эми сиз лазердик ширетүү башынын эмне экенин жана анын колдонмолорун билгенден кийин, сапаттуусун кайдан сатып аларыңызды билишиңиз керек. Албетте, сапаттуу сатып алууга болот лазер Ширетүү башчысы бизден.

Wavelength Opto-Electronic ар кандай колдонмолор үчүн колдонулушу мүмкүн бир нече үлгүдөгү ширетүүчү баштарды сунуш. Продукциялар да сиздин техникалык муктаждыктарыңызга ылайыкташтырылышы мүмкүн.

Биз 2023-жылга веб-сайтыбыздын дизайнын жаңыртып жатабыз!
Мазмуну көрүнбөй жатса, кэшти тазалоо үчүн Shift + Refresh (F5) баскычтарын кармап туруңуз
Бул веб-сайтты Chrome/Firefox/Safari менен эң жакшы көрүүгө болот.