Porozumění procesu LPBF

Přehled

Laser Powder Bed Fusion (LPBF) je revoluční technologie aditivní výroby, která využívá vysoce výkonný laser k tavení kovových prášků do přesných a vysoce výkonných součástí. Jedná se o převratnou novinku v různých odvětvích, od leteckého průmyslu až po zdravotnické přístroje, kde jsou složité konstrukce a vlastnosti materiálů prvořadé. Ale co přesně je LPBF proces? Pojďme se ponořit do detailů, prozkoumat různé používané kovové prášky a zjistit, jak si LPBF stojí v porovnání s tradičními výrobními metodami.

Úvod do LPBF

Laserová prášková fúze (LPBF) je podmnožinou aditivní výroby (AM), která se zaměřuje na vytváření objektů spojováním práškových materiálů vrstvu po vrstvě. Tento proces využívá vysoce intenzivní laser, který selektivně taví kovové prášky na základě 3D modelu a vytváří složité geometrie s výjimečnou přesností a vlastnostmi materiálu.

Jak LPBF funguje

LPBF začíná nanesením tenké vrstvy kovového prášku na konstrukční platformu. Laserový paprsek, řízený daty z počítačem podporovaného navrhování (CAD), selektivně spojí prášek do pevné vrstvy. Poté se platforma sníží a nanese se další vrstva prášku. Tento proces se opakuje, dokud není vytvořen celý díl. Následné kroky zpracování, jako je odstranění přebytečného prášku a tepelné zpracování, dokončí výrobek.

Klíčové kroky v LPBF:

1. Nanášení prášku: Zařízení pro nanášení nátěru nanese tenkou vrstvu kovového prášku na stavební plošinu.
2. Laserové tavení: Laser selektivně taví a taví prášek podle modelu CAD.
3. Budování vrstev: Plošina se spustí a nanese se další vrstva prášku, která se roztaví.
4. Následné zpracování: Přebytečný prášek se odstraní a v případě potřeby se díl dále ošetří.

Typy kovových prášků v LPBF

Různé aplikace vyžadují různé materiály. Níže jsou uvedeny některé specifické kovové prášky běžně používané v LPBF:

Běžné kovové prášky:

Aplikace LPBF

LPBF je všestranný materiál, který nachází uplatnění v mnoha průmyslových odvětvích díky své schopnosti vyrábět složité geometrie a zakázkové díly.

Průmyslové aplikace:

Výhody LPBF

Proč je LPBF tak žhavým tématem? Prozkoumejme některé z jeho klíčových výhod.

Hlavní výhody:

• Složité geometrie: LPBF umožňuje vytvářet složité a komplexní vzory, které jsou při použití tradičních metod obtížné nebo nemožné.
• Účinnost materiálu: Minimální množství odpadu, protože se použije pouze potřebné množství prášku.
• Přizpůsobení: Snadná výroba zakázkových nebo jednorázových dílů na míru konkrétním potřebám.
• Síla a výkon: Vysoká hustota materiálu a vynikající mechanické vlastnosti.
• Zkrácení dodacích lhůt: Rychlejší výrobní časy ve srovnání s konvenční výrobou.

Nevýhody LPBF

Jako každá technologie má i LPBF své nevýhody. Je důležité je porovnat s výhodami.

Hlavní nevýhody:

• Vysoké náklady: Náklady na vybavení a materiál jsou vysoké, což je méně vhodné pro nízkorozpočtové projekty.
• Omezení velikosti sestavení: Omezeno na objem sestavení stroje.
• Požadavky na následné zpracování: Často vyžaduje značné následné zpracování, což prodlužuje čas a náklady.
• Manipulace s práškem: Kovové prášky mohou být nebezpečné a vyžadují opatrné zacházení a skladování.
• Povrchová úprava: Může vyžadovat další dokončovací procesy k dosažení požadované kvality povrchu.

Technické specifikace kovových prášků

Různé kovové prášky mají různé specifikace, které jsou rozhodující pro jejich výkon v LPBF.

Technické specifikace:

Dodavatelé a ceny

Kde tyto kovové prášky seženete a kolik vás budou stát? Zde je rozpis.

Dodavatelé a ceny:

Srovnání výhod a nevýhod

Jak si LPBF vede ve srovnání s jinými výrobními procesy? Pojďme si to rozebrat.

LPBF vs. tradiční výroba:

FAQ

1. Co je laserová fúze v práškovém loži (LPBF)? Laser Powder Bed Fusion (LPBF) je technika aditivní výroby (AM), která využívá vysoce výkonný laser ke spojování práškového materiálu vrstvu po vrstvě a vytváří tak pevný trojrozměrný objekt.

2. Jaké materiály lze použít v LPBF? LPBF může zpracovávat širokou škálu materiálů včetně kovů (např. titan, hliník, nerezová ocel, kobalt-chrom), keramiky a některých polymerů. Výběr materiálu závisí na požadavcích aplikace.

3. Jaká odvětví používají LPBF? LPBF se díky své schopnosti vyrábět složité a vysoce přesné díly používá v různých průmyslových odvětvích, jako je letecký průmysl, lékařství (pro implantáty a protézy), automobilový průmysl a výroba nástrojů.

4. Jaké jsou klíčové parametry LPBF? Mezi klíčové parametry patří výkon laseru, rychlost skenování, tloušťka vrstvy, rozteč šraf a vlastnosti prášku. Tyto parametry je třeba optimalizovat pro každý materiál a konstrukci dílu, aby byla zajištěna kvalita a výkon.

5. Jak zajišťujete kvalitu dílů LPBF? Kvalita je zajištěna kombinací kontroly procesu, sledování v reálném čase, následné kontroly (například rentgenovou počítačovou tomografií nebo metalografií) a dodržováním průmyslových norem.

znát více procesů 3D tisku