Kaip lazeriniai aušintuvai pagerina sukepinimo tankį ir sumažina sluoksnių linijas spausdinant metalą 3D spausdinimu

Pramoninėje gamyboje vis labiau plintant metalo 3D spausdinimui, išaugo aukštos kokybės spausdintų komponentų paklausa. Tarp labiausiai nerimą keliančių problemų yra matomos sluoksnių linijos ir sumažėjęs sukepinimo tankis. Tai ne tik paveikia paviršiaus estetiką, bet ir gali signalizuoti apie vidinius defektus, tokius kaip poros ar nepilnas sluoksnių susiliejimas, kurie kenkia mechaniniam vientisumui.

Kodėl stiprios sluoksnių linijos sumažina sukepinimo tankį

Ryškios sluoksnių linijos dažnai rodo prastą tarpsluoksnių susiliejimą arba mikrotuštumas tarp miltelių sluoksnių. Lazerinio sukepinimo metu metalo milteliai turi tolygiai išsilydyti ir sukietėti, kad susidarytų tanki, be defektų struktūra. Jei išlydyta medžiaga negali tinkamai užpildyti tarpų tarp dalelių, padidėja vidinis poringumas, tiesiogiai sumažindamas sukepinimo tankį. Be to, didelis spausdinimo greitis arba nestabilios terminės sąlygos gali sukelti per didelį terminį arba mechaninį įtempį, dėl kurio susidaro netolygus lydymasis, dalelių pasislinkimas ir silpnas sluoksnių sukibimas, o visa tai prisideda prie matomo sluoksniavimo ir pablogėja detalių kokybė.

Kaip lazeriniai aušintuvai padidina sukepinimo tankį

Lazeriniai aušintuvai  atlieka lemiamą vaidmenį stabilizuojant metalinių 3D spausdintuvų terminę aplinką. Pavyzdžiui, „TEYU CWFL-3000“ pluošto lazerinis aušintuvas turi dvi temperatūros valdymo grandines: vieną pluošto lazerio šaltiniui, o kitą – optikai. Šis tikslus aušinimas užtikrina pastovią kameros temperatūrą, todėl metalo milteliai tolygiau lydosi ir kietėja, taip padidindami sukepinimo tankį.

Cirkuliuodami atšaldytą vandenį, lazeriniai aušintuvai pašalina šilumos perteklių nuo pagrindinių komponentų, tokių kaip spausdinimo galvutė ir metalinis pagrindas. Tai sumažina terminį įtempį, o tai padeda išvengti miltelių pasislinkimo ir deformacijos. Be to, kontroliuojamas aušinimas palaiko optimalius temperatūros gradientus aplink lydalo telkinį, skatindamas tankų kietėjimą ir mažindamas porų susidarymą.

Lazeriniai aušintuvai taip pat padeda slopinti rutuliojimosi efektą – reiškinį, kai nepakankamai ištirpę milteliai sudaro sferines daleles, o ne sulimpa prie sluoksnio. Valdydami aplinkos temperatūrą ir aušinimo greitį, aušintuvai skatina vienodą metalo miltelių lydymąsi, sumažindami šį defektą ir padidindami galutinės detalės tankį.

Sluoksnių linijų mažinimas naudojant lazerinius aušintuvus

Stabili terminė aplinka yra labai svarbi norint sumažinti sluoksnių linijas spausdinant metalą 3D spausdintuve. Lazeriniai aušintuvai padeda palaikyti vienodą temperatūrą visoje spausdinimo kameroje, užkertant kelią vietiniam perkaitimui ir netolygiam lydymui. Dėl to sluoksnių perėjimai tampa sklandesni, atsiranda mažiau defektų ir pagerėja matmenų tikslumas. Trumpai tariant, efektyvus šilumos valdymas ne tik pagerina detalės estetiką, bet ir užtikrina metalinių 3D spausdintų komponentų struktūrinį vientisumą.