레이저 냉각기가 금속 3D 프린팅에서 소결 밀도를 개선하고 층선을 줄이는 방법

산업 제조 분야에서 금속 3D 프린팅이 널리 채택되면서 고품질 인쇄 구성품에 대한 수요가 급증했습니다. 가장 우려되는 문제 중 하나는 눈에 띄는 층선과 감소된 소결 밀도입니다. 이러한 문제는 표면의 미관에 영향을 미칠 뿐만 아니라 기공이나 층 간의 불완전한 융합과 같은 내부 결함을 나타낼 수도 있으며, 이는 기계적 무결성을 손상시킬 수 있습니다.

심각한 층 라인이 소결 밀도를 낮추는 이유

심각한 층선은 종종 층간 융합이 불량하거나 분말 층 사이에 미세공극이 있음을 나타냅니다. 레이저 소결 과정에서는 금속 분말이 균일하게 녹아서 응고되어 밀도가 높고 결함 없는 구조를 형성해야 합니다. 용융된 재료가 입자 사이의 틈을 적절히 채울 수 없으면 내부 기공이 증가하여 소결 밀도가 직접적으로 감소합니다. 또한, 빠른 인쇄 속도나 불안정한 열 조건은 과도한 열적 또는 기계적 응력을 유발하여 용융 불균일, 입자 변위, 약한 층 결합으로 이어질 수 있으며, 이러한 모든 요인이 눈에 띄는 층을 형성하고 부품 품질이 저하되는 원인이 됩니다.

레이저 냉각기가 소결 밀도를 향상시키는 방법

레이저 냉각기  금속 3D 프린터의 열 환경을 안정화하는 데 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, TEYU CWFL-3000 파이버 레이저 냉각기는 파이버 레이저 소스용 하나와 광학용 하나, 총 두 개의 온도 제어 회로를 갖추고 있습니다. 정밀한 냉각을 통해 일관된 챔버 온도가 보장되어 금속 분말이 더 균일하게 녹고 응고되어 소결 밀도가 높아집니다.

레이저 냉각기는 냉각수를 순환시켜 프린트 헤드와 금속 기판과 같은 주요 구성 요소에서 과도한 열을 제거합니다. 이렇게 하면 열 응력이 최소화되어 분말 변위와 뒤틀림을 방지하는 데 도움이 됩니다. 또한, 제어된 냉각은 용융 풀 주변의 온도 구배를 최적화하여 고밀도 응고를 촉진하고 기공 형성을 최소화합니다.

레이저 냉각기는 볼링 효과를 억제하는 데 도움이 됩니다. 볼링 효과는 충분히 녹지 않은 분말이 층에 결합되지 않고 구형 입자를 형성하는 현상입니다. 냉각기는 주변 온도와 냉각 속도를 제어함으로써 금속 분말의 균일한 융합을 촉진하여 이러한 결함을 줄이고 최종 부품 밀도를 향상시킵니다.

레이저 냉각기를 사용한 레이어 라인 최소화

안정적인 열 환경은 금속 3D 프린팅에서 층선을 줄이는 데 중요합니다. 레이저 냉각기는 인쇄실 전체에서 균일한 온도를 유지하여 국부적인 과열과 고르지 못한 용융을 방지합니다. 이를 통해 레이어 전환이 더 원활해지고, 결함이 줄어들고, 치수 정확도가 향상됩니다. 간단히 말해, 효과적인 열 관리로 부품의 미적인 면이 향상될 뿐만 아니라 금속 3D 프린팅 구성품의 구조적 무결성도 보장됩니다.