1. SLM-tehnoloogia põhialused
Kasutades soojusallikana suure energiatarbega laserkiire, tekitab SLM-tehnoloogia – pulberkihil põhinev metallist 3D-printimismeetod – metallipulbri kihthaaval skaneerimine ja sulatamine kolmemõõtmelisi objekte. Metallipulbriga täidetud kamber on SLM-i printimisprotsessi põhiosa; pulber jaotatakse aluspinnale või ehitusplaadile katteterade abil üsna õhukeste kihtidena. Suure võimsusega laserid sulatavad seejärel valikuliselt pulbrikomponente sõltuvalt CAD-andmetest, et luua komponentidest 2D-lõigud. Seejärel langetatakse ehitusplaat ühe kihi võrra, seejärel kaetakse kaetud tera peale värske pulbrikihiga, korrates protsessi, kuni trükk on üldiselt lõppenud.
2. Ergutamise eesmärk
SLM-trükitehnika sõltub suuresti tugistruktuurist. Tugi on enamasti mõeldud stressi leevendamiseks, toetamiseks ja parandamiseks ning kanalite loomiseks. Tugikonstruktsioon võib pakkuda vajalikku tuge, et vältida nende osade kokkuvarisemist või deformeerumist printimisprotsessi ajal, kui trükitud mudelil on rippkonstruktsioone, sillakonstruktsioone või järske kalle. Toetus võib samuti aidata tasakaalustada trükkimise ajal tekkivat pinget, suurendades seega mudeli täpsust ja stabiilsust. Lisaks hajutatud kanalite moodustamisel võib tugistruktuur alandada lasersulamisbasseini temperatuuri, vähendada pulbri nakkumist sulatise ümber ja parandada SLM-i vormimise kvaliteeti.
3. SLM-printimine vajab tuge
Kuigi SLM-i printimisprotsess sõltub suuresti tugistruktuurist, pole see alati vajalik. Toe vajadus sõltub peamiselt elementidest, sealhulgas mudeli geomeetrilisest kujust, printimistingimustest ja kasutatud materjalidest. Mõnikord on põhiliste geomeetriliste kujundite ja väiksemate rippuvate detailide puhul võimalik tugede vajadusest loobuda, muutes printimisparameetreid, sealhulgas laservõimsust, skaneerimiskiirust ja kihi paksust. Siiski on tugistruktuurid tavaliselt üliolulised keeruliste sisesüsteemide, suurte rippkomponentide või järskude nõlvade puhul.
SLM-metallist 3D-kujundamisel kasutatakse laialdaselt koonuse- ja võrgutugesid. Eriti keeruliste metallosade valmistamisel võivad need tugisüsteemid tõhusalt toetada rippuvaid detaile ja säilitada konstruktsiooni stabiilsust. Lisaks saab ümberpööramist nõudvate mudelite või suurte ja raskete mudelite puhul tugistruktuur korrigeerida ka mudeli asendit, et vältida printimise või ümberpööramise ajal joondamist või deformatsiooni.
4. Toe minimeerimise meetodid
Kuigi SLM-i printimisprotsess sõltub suuresti tugistruktuurist, võib liiga suur tugi suurendada materjali- ja ajakulusid ning põhjustada mõningaid järeltöötlusega seotud probleeme. Sellest tulenevalt tuleks projekteerimis- ja trükkimisprotsessis astuda samme, et vähendada tugede kasutamist nii palju kui võimalik. Need on mõned võidutehnikad:
Mudeli arhitektuuri täiustamine: proovige piirata rippuvate komponentide ja järskude nõlvade esinemist mudeli konstruktsioonis, vähendades seeläbi tugistruktuuride sõltuvust. Mõistliku konstruktsioonilahenduse abil saab mudelit muuta kompaktsemaks ja stabiilsemaks, minimeerides seeläbi vajalikku tugikoormust.
Printeri nurga muutmine: mudeli pööramine aitab keerukatel komponentidel orienteeruda paremini prinditavas suunas, vähendades seega nõudlust tugistruktuuride järele. Mudeli rippuvate elementide puhul võib paremat tuge pakkuda näiteks horisontaalselt kallutades või suunates.
Valige kõige sobivamad printimisparameetrid sõltuvalt mudeli keerukusest ja detailivajadustest. Õigesti muudetavad tegurid, nagu kihi kõrgus, täitekiirus ja laseri võimsus, aitavad mudelil olla vastupidavamad ja vähendavad tugikonstruktsiooni nõuet.
Mitmed 3D-printerid võimaldavad kasutada lahustuvaid tugimaterjale. Tugistruktuuri leotamine vees või mõnes muus lahustis muudab selle eemaldamise pärast printimist lihtsaks. See lähenemine võib aidata parandada mudeli pinnakvaliteeti ja välimust lisaks vajaliku toe vähendamisele.
Tugistruktuuri kasutamise vähendamiseks ja eemaldamise efektiivsuse suurendamiseks muutke viilutamisprogrammis tugistruktuuri parameetreid, sealhulgas tihedust, paksust ja kuju. Samaaegselt saab proovida ka mitut tüüpi tugesid - näiteks võre, koonusekujulisi tugesid jne, et vähendada toe ja konstruktsiooni vahelist kontaktpinda, täites samal ajal tugivajadusi.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-metal-printing-inconel-718-impeller.html