በብረት ሌዘር ተጨማሪ ማምረቻ ውስጥ የጨረር ቅርጽ ቴክኖሎጂ አተገባበር

የሌዘር ተጨማሪ ማምረቻ (AM) ቴክኖሎጂ፣ ከፍተኛ የማኑፋክቸሪንግ ትክክለኛነት፣ ጠንካራ ተለዋዋጭነት እና ከፍተኛ የአውቶሜሽን ደረጃ ጥቅሞች ያሉት፣ እንደ አውቶሞቲቭ፣ ሜዲካል፣ ኤሮስፔስ ወዘተ ባሉ መስኮች ውስጥ ቁልፍ ክፍሎችን በማምረት በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል (እንደ ሮኬት ነዳጅ ኖዝሎች፣ የሳተላይት አንቴና ቅንፎች፣ የሰው ተከላዎች፣ ወዘተ)። ይህ ቴክኖሎጂ የታተሙ ክፍሎችን የተቀናጀ የቁሳቁስ መዋቅር እና አፈጻጸም በማምረት በእጅጉ ሊያሻሽል ይችላል። በአሁኑ ጊዜ፣ የሌዘር ተጨማሪ ማምረቻ ቴክኖሎጂ በአጠቃላይ ከፍተኛ ማዕከላዊ እና ዝቅተኛ ጠርዝ ያለው የጋውሲያን ጨረርን ይጠቀማል። ሆኖም፣ ብዙውን ጊዜ በማቅለጫው ውስጥ ከፍተኛ የሙቀት ቅልጥፍናዎችን ያመነጫል፣ ይህም ወደ ቀጣይ ቀዳዳዎች እና ሻካራ እህሎች መፈጠር ይመራል። የጨረር ቅርጽ ቴክኖሎጂ ይህንን ችግር ለመፍታት አዲስ ዘዴ ሲሆን የሌዘር ጨረር ኃይል ስርጭትን በማስተካከል የህትመት ቅልጥፍናን እና ጥራትን ያሻሽላል።

ከባህላዊ ቅነሳ እና ተመጣጣኝ ማኑፋክቸሪንግ ጋር ሲነጻጸር፣ የብረት ተጨማሪ ማምረቻ ቴክኖሎጂ እንደ አጭር የማኑፋክቸሪንግ ዑደት ጊዜ፣ ከፍተኛ የማቀነባበሪያ ትክክለኛነት፣ ከፍተኛ የቁሳቁስ አጠቃቀም መጠን እና የክፍሎች አጠቃላይ አፈፃፀም ያሉ ጥቅሞች አሉት። ስለዚህ የብረት ተጨማሪ ማምረቻ ቴክኖሎጂ እንደ ኤሮስፔስ፣ የጦር መሳሪያዎች እና መሳሪያዎች፣ የኑክሌር ኃይል፣ ባዮፋርማሲዩቲካልስ እና አውቶሞቢሎች ባሉ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል። በዲሴፕቴምበር መደራረብ መርህ ላይ በመመስረት፣ የብረት ተጨማሪ ማምረቻ ዱቄትን ወይም ሽቦውን ለማቅለጥ የኃይል ምንጭ (እንደ ሌዘር፣ አርክ ወይም ኤሌክትሮን ጨረር ያሉ) ይጠቀማል፣ ከዚያም ኢላማውን ክፍል ለማምረት በደረጃ በደረጃ ያደራርቃቸዋል። ይህ ቴክኖሎጂ ትናንሽ ስብስቦችን፣ ውስብስብ መዋቅሮችን ወይም የግል ክፍሎችን በማምረት ረገድ ጉልህ ጥቅሞች አሉት። በባህላዊ ቴክኒኮችን በመጠቀም ለማስኬድ የማይችሉ ወይም አስቸጋሪ የሆኑ ቁሳቁሶች ተጨማሪ ማምረቻ ዘዴዎችን በመጠቀም ለማዘጋጀት ተስማሚ ናቸው። ከላይ በተጠቀሱት ጥቅሞች ምክንያት፣ ተጨማሪ ማምረቻ ቴክኖሎጂ በአገር ውስጥም ሆነ በዓለም አቀፍ ደረጃ ከምሁራን ሰፊ ትኩረት ስቧል። ባለፉት ጥቂት አስርት ዓመታት፣ ተጨማሪ ማምረቻ ቴክኖሎጂ ፈጣን እድገት አሳይቷል። በሌዘር ተጨማሪ ማምረቻ መሳሪያዎች አውቶሜሽን እና ተለዋዋጭነት እንዲሁም ከፍተኛ የሌዘር ኢነርጂ ጥግግት እና ከፍተኛ የማቀነባበሪያ ትክክለኛነት አጠቃላይ ጥቅሞች ምክንያት፣ የሌዘር ተጨማሪ ማምረቻ ቴክኖሎጂ ከላይ ከተጠቀሱት ሶስት የብረት ተጨማሪ ማምረቻ ቴክኖሎጂዎች መካከል በጣም ፈጣኑን አዘጋጅቷል።

የሌዘር ብረት ተጨማሪ የማምረቻ ቴክኖሎጂ በLPBF እና DED ሊከፈል ይችላል። ምስል 1 የLPBF እና DED ሂደቶችን የተለመደ ንድፍ ያሳያል። የLPBF ሂደት፣ እንዲሁም ሴሌክቲቭ ሌዘር ማቅለጥ (SLM) በመባል የሚታወቀው፣ በዱቄት አልጋ ወለል ላይ ባለ ቋሚ መንገድ ላይ ከፍተኛ ኃይል ያላቸውን የሌዘር ጨረሮችን በመቃኘት ውስብስብ የብረት ክፍሎችን ማምረት ይችላል። ከዚያም ዱቄቱ ንብርብርን በንብርብር ይቀልጣል እና ያጠናክረዋል። የDED ሂደት በዋናነት ሁለት የህትመት ሂደቶችን ያካትታል፡ የሌዘር ማቅለጥ ማስቀመጫ እና የሌዘር ሽቦ መመገቢያ ተጨማሪ ማምረቻ። እነዚህ ሁለቱም ቴክኖሎጂዎች የብረት ዱቄት ወይም ሽቦን በማዋሃድ የብረት ክፍሎችን በቀጥታ ማምረት እና መጠገን ይችላሉ። ከLPBF ጋር ሲነጻጸር፣ DED ከፍተኛ ምርታማነት እና ትልቅ የማምረቻ ቦታ አለው። በተጨማሪም፣ ይህ ዘዴ የተዋሃዱ ቁሳቁሶችን እና በተግባራዊ ደረጃ የተሰጣቸውን ቁሳቁሶች በምቾት ማዘጋጀት ይችላል። ሆኖም፣ በDED የታተሙ ክፍሎች የገጽታ ጥራት ሁልጊዜ ደካማ ነው፣ እና የዒላማውን ክፍል ልኬት ትክክለኛነት ለማሻሻል ቀጣይ ሂደት ያስፈልጋል።

በአሁኑ የሌዘር ተጨማሪ የማኑፋክቸሪንግ ሂደት ውስጥ፣ ትኩረት የተሰጠው የጋውሲያን ጨረር አብዛኛውን ጊዜ የኃይል ምንጭ ነው። ሆኖም፣ በልዩ የኃይል ስርጭት (ከፍተኛ መሃል፣ ዝቅተኛ ጠርዝ) ምክንያት፣ ከፍተኛ የሙቀት ቅልጥፍናዎችን እና የቀለጠ ገንዳውን አለመረጋጋት ሊያስከትል ይችላል። ይህም የታተሙ ክፍሎችን ጥራት ደካማ ያደርገዋል። በተጨማሪም፣ የቀለጠው ገንዳ መሃል የሙቀት መጠን በጣም ከፍተኛ ከሆነ፣ ዝቅተኛ የማቅለጫ ነጥብ የብረት ንጥረ ነገሮች እንዲተን ያደርጋል፣ ይህም የ LBPF ሂደቱን አለመረጋጋት የበለጠ ያባብሰዋል። ስለዚህ፣ በቀዳዳ መጨመር፣ የታተሙ ክፍሎች የሜካኒካል ባህሪያት እና የድካም ዕድሜ በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳሉ። የጋውሲያን ጨረሮች ያልተመጣጠነ የኃይል ስርጭት ዝቅተኛ የሌዘር የኃይል አጠቃቀም ቅልጥፍና እና ከመጠን በላይ የኃይል ብክነትን ያስከትላል። የተሻለ የህትመት ጥራት ለማግኘት፣ ምሁራን የኃይል ግብዓት እድልን ለመቆጣጠር እንደ የሌዘር ኃይል፣ የፍተሻ ፍጥነት፣ የዱቄት ንብርብር ውፍረት እና የፍተሻ ስትራቴጂ ያሉ የሂደት መለኪያዎችን በማሻሻል የጋውሲያን ጨረሮችን ጉድለቶች ማካካሻ መፈለግ ጀምረዋል። ​​በዚህ ዘዴ በጣም ጠባብ የማቀነባበሪያ መስኮት ምክንያት፣ ቋሚ አካላዊ ገደቦች ተጨማሪ ማመቻቸትን የመገደብ እድልን ይገድባሉ። ለምሳሌ፣ የሌዘር ኃይልን እና የፍተሻ ፍጥነትን መጨመር ከፍተኛ የማኑፋክቸሪንግ ቅልጥፍናን ሊያሳካ ይችላል፣ ነገር ግን ብዙውን ጊዜ የሚመጣው የህትመት ጥራትን በመጉዳት ነው። በቅርብ ዓመታት ውስጥ፣ በጨረር ቅርጽ ስልቶች የሌዘር ኃይል ስርጭትን መቀየር የማኑፋክቸሪንግ ቅልጥፍናን እና የህትመት ጥራትን በእጅጉ ሊያሻሽል ይችላል፣ ይህም የሌዘር ተጨማሪ ማምረቻ ቴክኖሎጂ የወደፊት የልማት አቅጣጫ ሊሆን ይችላል። የጨረር ቅርጽ ቴክኖሎጂ በአጠቃላይ የሚፈለገውን የጥንካሬ ስርጭት እና የስርጭት ባህሪያትን ለማግኘት የግቤት ጨረር የሞገድ ፊት ስርጭትን ማስተካከልን ያመለክታል። የጨረር ቅርጽ ቴክኖሎጂ በብረት ተጨማሪ ማምረቻ ቴክኖሎጂ ውስጥ አተገባበር በስእል 2 ላይ ይታያል።

በሌዘር ተጨማሪ ማምረቻ ውስጥ የጨረር ቅርጽ ቴክኖሎጂ አተገባበር

የባህላዊ ጋውሲያን ጨረር ህትመት ድክመቶች

በብረት ሌዘር ተጨማሪ የማምረቻ ቴክኖሎጂ፣ የሌዘር ጨረር የኃይል ስርጭት በታተሙ ክፍሎች ጥራት ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል። ምንም እንኳን የጋውሲያን ጨረሮች በብረት ሌዘር ተጨማሪ የማምረቻ መሳሪያዎች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ቢውሉም፣ እንደ ያልተረጋጋ የህትመት ጥራት፣ ዝቅተኛ የኃይል አጠቃቀም እና በመደመር ማምረቻ ሂደት ውስጥ ጠባብ የሂደት መስኮቶች ባሉ ከባድ ጉዳቶች ይሠቃያሉ። ከእነዚህም መካከል የዱቄቱ መቅለጥ ሂደት እና በብረት ሌዘር ተጨማሪ ሂደት ወቅት የቀለጠው ገንዳ ተለዋዋጭነት ከዱቄት ንብርብር ውፍረት ጋር በቅርበት የተቆራኙ ናቸው። የዱቄት መጭመቂያ እና የመሸርሸር ዞኖች በመኖራቸው ምክንያት የዱቄቱ ንብርብር ትክክለኛ ውፍረት ከቲዎሬቲካል ግምት ከፍ ያለ ነው። በሁለተኛ ደረጃ፣ የእንፋሎት አምድ ዋና ዋና የኋላ ጄት ረጨቶችን አስከትሏል። የብረት ትነት ከኋላ ግድግዳ ጋር በመጋጨት ረጨቶችን ይፈጥራል፣ እነዚህም በቀለጠው ገንዳ ሾጣጣ አካባቢ (በስእል 3 ላይ እንደሚታየው) በፊት ግድግዳ ላይ ይረጫሉ። በሌዘር ጨረር እና በረጨቶች መካከል ባለው ውስብስብ መስተጋብር ምክንያት፣ የተወጡት ረጨቶች የቀጣይ የዱቄት ንብርብሮችን የህትመት ጥራት በእጅጉ ሊነኩ ይችላሉ። በተጨማሪም፣ በቀለጠ ገንዳ ውስጥ የቁልፍ ቀዳዳዎች መፈጠር የታተሙ ክፍሎችን ጥራት በእጅጉ ይነካል። የታተመው ቁራጭ ውስጣዊ ቀዳዳዎች በዋናነት የሚከሰቱት ባልተረጋጉ የመቆለፊያ ቀዳዳዎች ምክንያት ነው።

በጨረር ቅርፅ ቴክኖሎጂ ውስጥ ያሉ ጉድለቶች የመፍጠር ዘዴ

የጨረር ቅርጽ ቴክኖሎጂ በአንድ ጊዜ በበርካታ ልኬቶች የአፈጻጸም ማሻሻያ ሊያገኝ ይችላል፣ ይህም ከሌሎች ልኬቶች መስዋዕትነት ጋር በአንድ አቅጣጫ አፈጻጸምን የሚያሻሽሉ የጋውሲያን ጨረሮች የተለየ ነው። የጨረር ቅርጽ ቴክኖሎጂ የቀለጠ ገንዳውን የሙቀት ስርጭት እና የፍሰት ባህሪያት በትክክል ማስተካከል ይችላል። የሌዘር ኃይል ስርጭትን በመቆጣጠር፣ አነስተኛ የሙቀት መጠን ያለው በአንጻራዊነት የተረጋጋ የቀለጠ ገንዳ ይገኛል። ተገቢው የሌዘር ኃይል ስርጭት ቀዳዳ እና የሚተፉ ጉድለቶችን ለመግታት እና በብረት ክፍሎች ላይ የሌዘር ህትመት ጥራትን ለማሻሻል ጠቃሚ ነው። በምርት ቅልጥፍና እና በዱቄት አጠቃቀም ላይ የተለያዩ ማሻሻያዎችን ሊያመጣ ይችላል። በተመሳሳይ ጊዜ የጨረር ቅርጽ ቴክኖሎጂ ተጨማሪ የማቀነባበሪያ ስልቶችን ይሰጠናል፣ ይህም የሂደት ዲዛይን ነፃነትን በእጅጉ ነፃ ያወጣል፣ ይህም በሌዘር ተጨማሪ የማኑፋክቸሪንግ ቴክኖሎጂ ውስጥ አብዮታዊ እድገት ነው።