Technologia D.M.L.S - Direct Metal Laser Sintering Technologia
Transkrypt
Technologia D.M.L.S - Direct Metal Laser Sintering Technologia
Technologia D.M.L.S - Direct Metal Laser Sintering Technologia S.L.M - Selective Laser Melting Technologie DMLS/SLM wykorzystują najczęściej lasery włóknowe pracujące w paśmie podczerwieni. Części są budowane poprzez nakładanie cienkich warstw proszku metalowego (o grubości od 0,010-0,080mm). Proces nakładania materiału odbywa się najczęściej przy pomocy ostrza które dodatkowo ścina nierówności przetopowe z poprzedniej warstwy. Promień lasera jest kierowany światłowodem do kolimatora, który rozprasza i wyrównuje wiązkę, następnie 2 zwierciadła skanera zamocowane na precyzyjnych głowicach galwanometrycznych, kierują wiązkę do soczewki skupiającej i na powierzchnię proszku. W ten sposób przetapiane są ścieżki konturowe i wypełniające na powierzchni proszku i materiał jest warstwa po warstwie spajany w lity wytrzymały polikryształ. W przeciwieństwie do technologii SLS, która niespieczony proszek wykorzystuje do podpierania „wiszących” geometrii, technologia DMLS/SLM wymaga generowania trwałych struktur podporowych. Podpory w tym wypadku są konieczne ze względu na znacznie szybszy skurcz metali po przetopieniu spowodowany dużą różnicą temperatur między atmosferą komory roboczej, a ciekłym metalem (komora robocza maszyn DMLS/SLM nie jest ogrzewana). Celem podpór jest utrzymanie budowanego detalu w miejscu na platformie startowej i zapobieganie opadaniu oraz nadmiernemu przetopowi „wiszących” warstw. Zastosowanie Generalne prototypowanie części metalowych. Krótkoseryjna produkcja narzędzi do form wtryskowych z konformalnymi kanałami chłodzącymi. Produkcja skomplikowanych implantów medycznych ze stopów tytanu. Produkcja implantów i części stomatologicznych ze stopów kobalt chrom. Produkcja wysoko temperaturowych części do silników lotniczych ze stopów niklu. Produkcja biżuterii z metali szlachetnych. Zalety Możliwość budowania bezpośrednio z danych CAD 3D skomplikowanych części metalowych w wielokrotnie krótszym czasie niż proces odlewniczy. Wysoka wytrzymałość budowanych części dorównująca wytrzymałości elementów odlewanych lub kutych. Doskonała homogeniczność własności mechanicznych materiału niezależnie od ułożenia części w przestrzeni roboczej. Możliwość budowania cienkich wytrzymałych ścianek nawet do 0,1mm grubości (w zależności od ułożenia w przestrzeni roboczej). Wysoka dokładność wymiarowa i powtarzalność budowanych elementów na poziomie 0,02-0,1mm. Stosunkowo dobra jakość powierzchni ze względu na bardzo cienkie warstwy spajanego materiału. Szeroki wybór materiałów. Wysoki potencjał do wykonywania krótkoseryjnej produkcji. Możliwość wykorzystania materiału nieprzetopionego w około 95-99%. Wady Konieczność stosowania zaplecza do pracy ze sproszkowanym pylącym materiałem. Trudność w budowaniu dużych płaskich powierzchni ze względu na gradienty temperaturowe podczas przetopu części. Stosunkowo wysokie koszty wejścia ze względu na wysokie ceny kluczowych komponentów maszyny (skaner galwanometryczny, laser). Konieczność stosowania struktur podporowych i wynikające z tego powodu ograniczenia geometrii.