Mitä jäähdytystä 3D-tulostimessa tarvitaan? SLS, SLM, SLA ja DLP selitettynä

3D-tulostus kattaa laajan valikoiman teknologioita, ja niiden jäähdytystarpeet voivat olla hyvin erilaisia. SLS, SLM/DMLS, SLA ja DLP käyttävät kaikki erilaisia ​​lähestymistapoja osien rakentamiseen kerros kerrokselta. Järjestelmän suunnittelusta riippuen tärkein lämmönlähde voi olla CO₂-laser, kuitulaser, UV-laser tai UV-valomoottori. Mitä 3D-tulostimen sisällä oikeastaan ​​tarvitsee jäähdyttää? Vastaus riippuu vähemmän tulostimen nimestä ja enemmän valonlähteestä, optisesta järjestelmästä ja käyttöolosuhteista.

SLS 3D-tulostus: CO₂- tai kuitulaserjäähdytys
Selektiivisessä lasersintrauksessa (SLS) polymeerijauhetta sintrataan selektiivisesti kerros kerrokselta laserilla. Koneen arkkitehtuurista riippuen SLS-järjestelmissä voidaan käyttää CO₂-lasereita tai kuitulasereita.
CO₂-lasereita on käytetty laajalti perinteisissä polymeeri-SLS-järjestelmissä, kun taas uudemmissa alustoissa voidaan käyttää myös 1064 nm:n kuitulasereita. Kummassakin kokoonpanossa laser ja siihen liittyvät komponentit voivat tuottaa lämpöä pitkäaikaisen käytön aikana ja saattavat vaatia erillistä jäähdytystä.
Käytännön sovellus: TEYU CW-6000-teollisuusjäähdytintä käytetään jäähdytä 100 W:n CO₂-laseria SLS 3D-tulostusjärjestelmässä.

SLM/DMLS 3D-tulostus: Kuitulaser ja optiikan jäähdytys
Selektiivisessä lasersulatuksessa (SLM) ja suorassa metallilasersintrauksessa (DMLS) käytetään lasereita metallijauheen sulattamiseen tai sintraamiseen kerros kerrokselta.
Suuritehoisia kuitulasereita käytetään laajalti metallien lisäainevalmistuksessa, kun taas monilaserarkkitehtuurit voivat aiheuttaa lisää lämpökuormia laserlähteiden määrän kasvaessa. Siksi laser- ja optiset komponentit vaativat vakaata lämmönhallintaa pitkien tulostusjaksojen aikana.
Myös muita laseraallonpituuksia tutkitaan erikoistuneeseen metallintyöstöön. Esimerkiksi noin 515 nm:n vihreät laserit voivat tarjota etuja erittäin heijastaville materiaaleille, kuten kuparille ja kupariseoksille.
Tosimaailman sovellus: A TEYU CWFL-3000 kuitulaserjäähdytin käytetään kaksoislasermetallin lisäainevalmistusjärjestelmän kanssa.

SLA 3D-tulostus: UV-laserjäähdytys
Stereolitografiassa (SLA) käytetään valoa nestemäisen hartsin valikoivaan kovettamiseen kiinteiksi kerroksiksi. Valonlähde voi vaihdella tulostimen arkkitehtuurista riippuen.
Joissakin teollisissa SLA-järjestelmissä käytetään 355 nm:n UV-lasereita, joissa laser ja optiset komponentit ovat tärkeitä jäähdytyskohteita. Vakaa lämpötilan säätö voi auttaa ylläpitämään tasaisia ​​käyttöolosuhteita pitkäaikaisen tulostuksen aikana.
Käytännön sovellus: A TEYU CWUL-05 UV-laserjäähdytin tarjoaa jäähdytyksen 3 W:n, 355 nm:n UV-laserille SLA 3D-tulostimessa.

DLP 3D-tulostus: UV-valomoottorin jäähdytys
Digitaalinen valonkäsittely (DLP) 3D-tulostuksessa käytetään heijastettua valoa koko hartsikerroksen kerrallaan kovettamiseen. Sen optinen järjestelmä eroaa laserpohjaisesta SLA:sta, jossa valomoottorilla ja projektiokomponenteilla on keskeinen rooli.
Järjestelmän suunnittelusta riippuen DLP-tulostimet voivat käyttää UV- tai lähes UV-valonlähteitä, mukaan lukien 405 nm:n järjestelmät. Valomoottorin ja optisten komponenttien tuottama lämpö voi vaikuttaa toiminnan vakauteen ja siksi ne saattavat vaatia erillistä jäähdytystä.
Käytännön sovellus: TEYU CWUL-05 UV-laserjäähdytintä käytetään jäähdyttämään 405 nm:n UV-valomoottoria DLP 3D-tulostusjärjestelmässä.

Kuinka valita jäähdytin 3D-tulostimelle
3D-tulostustekniikka on vasta lähtökohta jäähdytysratkaisun valinnassa.
Jäähdytin tulee sovittaa todelliseen lämmöntuottavaan komponenttiin ja sen käyttöolosuhteisiin. Tärkeitä huomioitavia seikkoja ovat:
* Jäähdytysteho: riittävä poistamaan laserin tai valonlähteen tuottama lämpö.
* Lämpötilan vakaus: tärkeää tasaisen toiminnan kannalta pitkien tulostusjaksojen aikana.
* Virtaus ja paine: niiden tulee täyttää jäähdytettävän komponentin vaatimukset.
* Käyttöympäristö: ympäristön lämpötila ja asennusolosuhteet voivat vaikuttaa jäähdytystehoon.
* Käyttösuhde: jatkuva teollinen tulostus saattaa vaatia vakaata jäähdytystä pitkien aikojen aikana.
* Kondenssiriski: jäähdytysnesteen lämpötila on valittava käyttöympäristön mukaan.

Lyhyesti sanottuna ei ole olemassa yhtä ainoaa jäähdytysratkaisua jokaiselle 3D-tulostimelle. Oikean jäähdyttimen valinta riippuu siitä, mikä tuottaa lämpöä, mitä on jäähdytettävä ja miten järjestelmä toimii.
CO₂- ja kuitulasereista SLS:ssä ja metallien lisäainevalmistuksessa UV-lasereihin ja valomoottoreihin SLA:ssa ja DLP:ssä, TEYU tarjoaa suljetun kierron vesijäähdytysratkaisuja erilaisiin 3D-tulostussovelluksiin.