SLM Üretimini Anlamak

slm üreti̇m endüstrilerde kullanılan bir toz yatağı füzyon katkılı üretim sürecidir. Bu kılavuz SLM'ye kapsamlı bir bakış sunmaktadır - nasıl çalıştığı, malzemeler, uygulamalar, avantajlar/dezavantajlar, sistem tedarikçileri ve daha fazlası.

Seçici Lazerle Eritmeye (SLM) Genel Bakış

slm üretimi, tamamen yoğun parçalar oluşturmak üzere metal tozunu katman katman seçici olarak eritmek için lazer kullanan bir eklemeli üretim sürecidir. Temel özellikler:

• Toz katmanlarının lazerle eritilmesini yönlendirmek için 3D CAD verilerini kullanır
• Çoğu alaşımlarda neredeyse tam yoğunluğa ulaşır (>99%)
• Döküm/işleme ile mümkün olmayan karmaşık geometrilere izin verir
• Yaygın malzemeler arasında paslanmaz çelik, titanyum, alüminyum, nikel alaşımları bulunur
• Tipik katman kalınlığı 20-100 mikron

slm üreti̇mi̇, geleneksel üreti̇me yaklaşan tasarim özgürlüğü ve mekani̇k özelli̇kler sağlar.

Nasıl slm üreti̇m İşler

SLM, ince metalik tozu hassas desenlerde eritmek için yüksek güçlü bir lazer kullanır:

• CAD modeli dijital olarak ince kesit katmanlarına dilimlenir
• Toz tabakası yapı platformu boyunca eşit olarak yayılır
• Lazer, her dilime göre tozu eriterek parçacıkları birbirine kaynaştırır
• Platform alçalır, yeni katman uygulanır ve süreç tekrarlanır
• Tamamen yoğun parçalar katman katman katkılı olarak üretilir

Koruyucu bir inert gaz atmosferi, üretim sırasında oksidasyonu önler.

SLM için Malzemeler

SLM için aşağıdakiler dahil birçok metal tozu kullanılabilir:

SLM Metalik Malzemeler

• Paslanmaz çelik (316L, 17-4PH, 15-5PH)
• Takım çeliği (H13, M2)
• Titanyum (Ti-6Al-4V)
• Alüminyum (AlSi10Mg)
• Kobalt-Krom (CoCr)
• Nikel alaşımları (Inconel 625, 718)
• Bakır alaşımları
• Değerli metaller

Tozlar tipik olarak 15-45 mikron arasında değişir. Bazı alaşımların başarılı bir şekilde basılması için özel parametreler gerekir.

SLM Parça Uygulamaları

slm üretimi, montajların montajsız tek parça bileşenler halinde birleştirilmesine olanak tanır. Yaygın kullanım alanları şunlardır:

SLM Parça Uygulamaları

• Havacılık ve uzay - hafif yapılar, türbinler, braketler
• Medikal - implantlar, protezler, cerrahi aletler
• Otomotiv - hafifletilmiş bileşenler, özel tasarımlar
• Takım - konformal soğutmalı enjeksiyon kalıpları
• Enerji - karmaşık petrol/gaz vanaları, ısı eşanjörleri
• Savunma - güç gerektiren özel drone/robotik parçalar

SLM, geleneksel üretime kıyasla daha düşük ağırlık ve teslim süreleri ile optimize edilmiş tasarımlar sağlar.

SLM Katmanlı İmalatın Avantajları

SLM'yi cazip kılan temel avantajlar:

• Karmaşık geometriler ve mikroyapılar mümkün
• Tamamen yoğun ve izotropik malzeme özellikleri
• Daha az atık - sadece gerekli malzemeyi kullanın
• Montajları birleştirerek ağırlık azaltma
• Tasarım yinelemeleri için hızlı geri dönüş
• Döküm/dövme kalıpları gibi özel takımlara gerek yoktur
• Özel alaşımlar ve derecelendirilmiş malzemeler elde edilebilir

slm üretimi, aksi takdirde mümkün olmayan gelişmiş bileşenlerin üretilmesi için neredeyse sınırsız özgürlük sağlar.

Slm üretiminin sınırlamaları

SLM'nin geleneksel üretime kıyasla bazı dezavantajları vardır:

• Küçük üretim hacimleri için daha yüksek parça maliyeti
• Yapı odası boyutlarına göre sınırlı boyut (zamanla gelişir)
• Döküm veya dövme alaşımlara kıyasla kısıtlı malzeme seçimi
• Yüzey bitirme gibi işlem sonrası işlemler genellikle gereklidir
• Titanyum ve alüminyum gibi reaktif tozların özel olarak işlenmesi
• Tespit etmek için denetim yöntemleri gerektiren olası kusurlar
• Bazı malzemelerde ve yapılarda anizotropik özellikler

Süregelen teknolojik gelişmeler sayesinde zorluklar hafifletilmektedir.

SLM Sistem Tedarikçileri

Başlıca SLM ekipman üreticileri şunlardır:

Önemli SLM Sistem Sağlayıcıları

• EOS
• 3D Sistemler
• GE Katkı Maddesi
• Trumpf
• Renishaw
• DMG Mori
• Sisma
• Mazak
• AMCM

Birçoğu anahtar teslim sistemlerin yanı sıra toz işleme ve işleme sonrası ekipmanlar da sağlamaktadır.

Maliyet Analizi slm üreti̇m Üretim

Çoğu AM prosesi gibi SLM de yüksek ön maliyetlere sahiptir ancak hacimsel olarak parça başına maliyetleri düşüktür:

• SLM sistem maliyeti ~$500,000 ila $1M+
• Yapı hızı ~5-20 cm3/saat (~10-50g/saat)
• Post-processing dahil ~5-10 saat işçilik süresi
• Malzeme maliyeti ~$50-200/kg
• Toplam parça maliyeti $500 ila $5000+ olabilir

En yüksek maliyetler işçilik, sistem yatırımı ve malzemelerdir. Küçük/orta hacimler için rekabetçi.

SLM vs. Metal Döküm ve İşleme

Süreç	Artıları	Eksiler	En İyi Uygulamalar
SLM	Tasarım özgürlüğü, hafiflik, hızlı geri dönüş, minimum atık	Sınırlı boyut, düşük hacimlerde daha yüksek maliyet, işlem sonrası	Düşük ve orta hacimli karmaşık parçalar
Metal döküm	Net şekle yakın, basitten karmaşığa parçalar için iyi, hacimde daha düşük maliyetler	Parçaları bitirmek için ekstra adımlar, tasarım kısıtlamaları, takım maliyetleri	Orta ila yüksek üretim hacimleri
CNC işleme	Geniş malzeme seçenekleri, yüksek hassasiyet, iyi yüzey kalitesi	Eksiltici süreçten kaynaklanan atık, daha düşük miktarlarda daha yüksek maliyetler, alet erişiminden kaynaklanan tasarım sınırlamaları	Tasarımın sık sık değiştiği düşük ila orta hacimler

Her prosesin belirli uygulamalara, üretim hacimlerine ve hedeflere uygun avantajları vardır.

SSS

SLM ile hangi malzemeler 3D olarak basılabilir?

En yaygın SLM malzemeleri paslanmaz çelik, titanyum, alüminyum, kobalt-krom, nikel, bakır ve değerli metallerin alaşımlarıdır. Çeşitli takım çelikleri ve süper alaşımlar da mümkündür.

SLM parçalarının tipik doğruluğu nedir?

SLM, katman kalınlığı, tarama stratejisi, geometri ve işlem sonrası gibi faktörlere bağlı olarak +/- 0,005 inç/in civarında hassasiyete sahip parçalar üretebilir. Kritik yüzeylerin işlenmesi gerekebilir.

SLM parçaları için ne tür son işlemler gereklidir?

Tipik SLM son işlemleri arasında desteklerin kaldırılması, gerilim giderme, yüzey parlatma/cilalama, iç boşlukları ortadan kaldırmak için Sıcak İzostatik Presleme ve gerekirse ısıl işlemler yer alır.

SLM ile işlevsel olarak derecelendirilmiş malzemeler üretilebilir mi?

Evet, SLM, bir yapıdaki çeşitli konumlarda hammadde bileşimini ve mikro yapıyı akıllıca değiştirerek karmaşık dereceli yapılar üretebilir.

SLM seri üretim için uygun mu?

Şu anda SLM, tasarım esnekliği ve özelleştirilmiş özelliklerin faydalarının maliyetleri haklı çıkardığı binlerce parçaya kadar küçük ila orta üretim hacimleri için en uygun olanıdır.

SLM, katkı tekniklerini kullanarak çığır açan performans kazanımları sağlar. Teknoloji olgunlaştıkça maliyetler daha rekabetçi hale gelecektir.

Sonuç

Seçici lazer eritme, bir zamanlar imkansız olan karmaşık optimize geometrileri mümkün kılarak sektörler genelinde üretimde devrim yaratmıştır. Toz katmanlarını odaklanmış bir lazerle kaynaştırarak 3D model verilerinden yoğun işlevsel metal bileşenler oluşturur. Düşük hacimler için maliyetler hala daha yüksek olsa da SLM, performans kazanımları için bileşen tasarımlarını yeniden hayal etmek için benzeri görülmemiş bir özgürlük sağlar. Malzemeler titanyum, alüminyum, çelik, nikel ve kobalt alaşımları gibi metallerden sürekli olarak genişlemektedir. Teknoloji ilerledikçe, SLM daha yüksek hacimli üretim için uygun hale gelecek ve avantaj sağladığı yerlerde geleneksel üretimi tamamlayacaktır. SLM, tasarımcılar ve mühendisler için yeni olanaklar sunmaya devam ediyor.

daha fazla 3D baskı süreci öğrenin