Hoʻohana nui ʻia ka ʻenehana Laser additive manufacturing (AM), me kāna mau mea maikaʻi o ka hana kiʻekiʻe o ka hana pono, ka maʻalahi ikaika, a me ke kiʻekiʻe kiʻekiʻe o ka automation, hoʻohana nui ʻia i ka hana ʻana i nā mea nui i nā kula e like me ka automotive, medical, aerospace, etc. (e like me ka rocket. wahie nozzles, satellite antenna brackets, implants kanaka, etc.). Hiki i kēia ʻenehana ke hoʻomaikaʻi nui i ka hana hui ʻana o nā ʻāpana i paʻi ʻia ma o ka hana hoʻohui ʻana o ka hoʻolālā waiwai a me ka hana. I kēia manawa, hoʻohana maʻamau ka ʻenehana hana hoʻohui laser i kahi kukui Gaussian i kālele ʻia me kahi kikowaena kiʻekiʻe a me ka hāʻawi ʻana i ka ikehu haʻahaʻa. Eia nō naʻe, hoʻopuka pinepine ia i nā gradients thermal kiʻekiʻe i ka heheʻe, e alakaʻi ana i ka hoʻokumu ʻana o nā pores a me nā ʻōpala. ʻO ka ʻenehana hana ʻana i ka beam kahi ala hou e hoʻoponopono ai i kēia pilikia, e hoʻomaikaʻi ai i ka maikaʻi o ka paʻi ʻana a me ka maikaʻi ma o ka hoʻoponopono ʻana i ka hāʻawi ʻana i ka ikehu kukuna laser.
Ke hoʻohālikelike ʻia me ka unuhi kuʻuna a me ka hana like ʻana, loaʻa nā mea maikaʻi o ka ʻenehana hana hoʻohui metala e like me ka manawa pōkole hana hana, ka pololei o ka hana kiʻekiʻe, ka nui o ka hoʻohana ʻana i nā mea, a me ka hana holoʻokoʻa maikaʻi o nā ʻāpana. No laila, hoʻohana nui ʻia ka ʻenehana hana hoʻohui metala i nā ʻoihana e like me ka aerospace, nā mea kaua a me nā mea hana, ka mana nuklea, biopharmaceuticals, a me nā kaʻa. Ma muli o ke kumu o ka hoʻopaʻa ʻokoʻa ʻana, hoʻohana ka hana hoʻohui metala i kahi kumu ikehu (e like me ka laser, arc, a i ʻole ka uila uila) e hoʻoheheʻe ai i ka pauka a i ʻole ka uea, a laila hoʻopaʻa iā lākou i kēlā me kēia papa e hana i ka mea i manaʻo ʻia. Loaʻa i kēia ʻenehana nā pōmaikaʻi nui i ka hana ʻana i nā pūʻulu liʻiliʻi, nā hale paʻakikī, a i ʻole nā ʻāpana pilikino. ʻO nā mea hiki ʻole a paʻakikī paha ke hana me ka hoʻohana ʻana i nā ʻenehana kuʻuna kūpono no ka hoʻomākaukau ʻana me nā ʻano hana hoʻohui. Ma muli o nā pōmaikaʻi ma luna, ua hoʻokipa ka ʻenehana hana hoʻohui i ka manaʻo nui mai nā poʻe loea ma ka home a me ka honua. I nā makahiki i hala iho nei, ua holomua ka ʻenehana hana additive. Ma muli o ka automation a me ka maʻalahi o nā lako hana hoʻohui laser, a me nā pōmaikaʻi piha o ka nui o ka ikehu laser kiʻekiʻe a me ka pololei o ka hana kiʻekiʻe, ua hoʻomohala ka ʻenehana hana hoʻohui laser i ka wikiwiki ma waena o nā ʻenehana hana hoʻohui metala ʻekolu i ʻōlelo ʻia ma luna.
Hiki ke hoʻokaʻawale ʻia ka ʻenehana hana hoʻohui metala laser i LPBF a me DED. Hōʻike ka kiʻi 1 i kahi kiʻi schematic maʻamau o nā kaʻina LPBF a me DED. Hiki i ke kaʻina hana LPBF, i kapa ʻia ʻo Selective Laser Melting (SLM), ke hana i nā ʻāpana metala paʻakikī ma ka nānā ʻana i nā kukuna laser ikaika kiʻekiʻe ma ke ala paʻa ma ka ʻili o kahi moena pauka. A laila, hoʻoheheʻe ka pauka a hoʻopaʻa i kēlā me kēia papa. ʻO ke kaʻina hana DED ka nui o nā kaʻina paʻi ʻelua: ka hoʻoheheʻe hoʻoheheʻe ʻana i ka laser a me ka hana ʻana i nā mea hoʻohui. Hiki i kēia mau ʻenehana ʻelua ke hana pololei a hoʻoponopono i nā ʻāpana metala ma o ka hānai pū ʻana i ka pauka metala a i ʻole ka uea. Hoʻohālikelike ʻia me LPBF, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka DED a me nā wahi hana nui. Eia kekahi, hiki i kēia ʻano hana ke hoʻomākaukau maʻalahi i nā mea i hoʻohui ʻia a me nā mea i hana ʻia. Eia nō naʻe, ʻilihune mau ka maikaʻi o ka ʻili o nā ʻāpana i paʻi ʻia e DED, a pono ke kaʻina hana ma hope e hoʻomaikaʻi i ka pololei o ka nui o ka mea i manaʻo ʻia.
Ma ke kaʻina hana hoʻohui laser o kēia manawa, ʻo ka Gaussian beam i hoʻopaʻa ʻia ʻo ia ka kumu ikehu. Eia nō naʻe, ma muli o kona hāʻawi ʻana i ka ikehu kūʻokoʻa (waena kiʻekiʻe, lihi haʻahaʻa), hiki ke kumu i nā gradients thermal kiʻekiʻe a me ka paʻa ʻole o ka wai hoʻoheheʻe. ʻO ka hopena i ka maikaʻi ʻole o ka hana ʻana i nā ʻāpana paʻi. Eia hou, inā kiʻekiʻe ka wela waena o ka wai hoʻoheheʻe, e hoʻoheheʻe ʻia nā mea metala haʻahaʻa e hoʻoheheʻe ʻia, e hoʻonui hou i ka paʻa ʻole o ke kaʻina hana LBPF. No laila, me ka piʻi ʻana o ka porosity, hoʻemi nui ʻia nā waiwai mechanical a me ke ola luhi o nā ʻāpana paʻi. ʻO ka hāʻawi ʻana i ka ikehu like ʻole o nā kaola Gaussian e alakaʻi i ka haʻahaʻa haʻahaʻa o ka hoʻohana ʻana i ka ikehu laser a me ka pau ʻana o ka ikehu. I mea e hoʻokō ai i ka maikaʻi o ka paʻi ʻana, ua hoʻomaka ka poʻe ʻepekema e ʻimi i ka uku ʻana i nā hemahema o nā kaola Gaussian ma o ka hoʻololi ʻana i nā ʻāpana kaʻina e like me ka mana laser, ka wikiwiki o ka nānā ʻana, ka mānoanoa o ka pauka, a me ka hoʻolālā scanning, i mea e kāohi ai i ka hiki ke hoʻokomo i ka ikehu. Ma muli o ka puka aniani hana haiki loa o kēia ʻano, hoʻopaʻa ʻia nā palena kino i kaupalena ʻia ka hiki ke hoʻonui hou aku. No ka laʻana, hiki i ka hoʻonui ʻana i ka mana laser a me ka wikiwiki scanning hiki ke hoʻokō i ka pono hana kiʻekiʻe, akā hele pinepine mai i ke kumu kūʻai o ka ʻālana paʻi. I kēia mau makahiki i hala iho nei, hiki i ka hoʻololi ʻana i ka hāʻawi ʻana i ka ikehu laser ma o nā hoʻolālā beam shaping hiki ke hoʻomaikaʻi maikaʻi i ka hana ʻana a me ka maikaʻi o ka paʻi ʻana, hiki ke lilo i alakaʻi hoʻomohala e hiki mai ana o ka ʻenehana hana hoʻohui laser. ʻO ka ʻenehana hana ʻana i ka beam e pili ana i ka hoʻoponopono ʻana i ka hāʻawi ʻana i ka nalu mua o ka beam hoʻokomo e loaʻa ai ka hoʻolaha ikaika a me nā ʻano hoʻolaha. Hōʻike ʻia ka hoʻohana ʻana i ka ʻenehana hana ʻana i ka beam ma ka ʻenehana hana hoʻohui metala ma ke Kiʻi 2.
Ka hoʻohana ʻana i ka ʻenehana hana ʻana i ka beam i ka hana hoʻohui laser
ʻO nā hemahema o ka paʻi lāʻau kuʻuna Gaussian
I ka ʻenehana hana hoʻohui laser metala, ʻo ka hāʻawi ʻana i ka ikehu o ka beam laser he hopena koʻikoʻi i ka maikaʻi o nā ʻāpana i paʻi ʻia. ʻOiai ua hoʻohana nui ʻia nā kaola Gaussian i nā lako hana hoʻohui laser metala, ua pilikia lākou i nā drawbacks koʻikoʻi e like me ka maikaʻi paʻi paʻa ʻole, ka hoʻohana haʻahaʻa o ka ikehu, a me nā puka aniani kaʻina hana i loko o ke kaʻina hana additive. Ma waena o lākou, ʻo ka hoʻoheheʻe ʻana o ka pauka a me ka dynamics o ka wai hoʻoheheʻe i ka wā o ke kaʻina hana hoʻohui laser metala e pili kokoke ana i ka mānoanoa o ka papa lepo. Ma muli o ka loaʻa ʻana o ka pauka splashing a me nā ʻāpana erosion, ʻoi aku ka mānoanoa maoli o ka papa lepo ma mua o ka manaʻo manaʻo. ʻO ka lua, ʻo ke kolamu mahu ka mea i paʻipaʻi nui ʻia i hope. Kūleʻa ka mahu me ka paia hope e hana i nā ʻōpala, kahi i hoʻopuʻi ʻia ma ka paia mua e kū pono ana i ka ʻāpana concave o ka loko i hoʻoheheʻe ʻia (e like me ka hōʻike ʻana ma ke Kiʻi 3). Ma muli o ka pilina paʻakikī ma waena o ka kukuna laser a me nā splashes, hiki i nā splashes i hoʻokuʻu ʻia ke hoʻopilikia koʻikoʻi i ka maikaʻi o ka paʻi ʻana o nā papa pauka ma hope. Eia kekahi, ʻo ka hoʻokumu ʻana o nā kī kī i loko o ka wai hoʻoheheʻe e hoʻopilikia nui i ka maikaʻi o nā ʻāpana i paʻi ʻia. ʻO nā pores o loko o ka ʻāpana i paʻi ʻia ma muli o nā puka laka paʻa ʻole.
ʻO ke ʻano hana o nā hemahema i ka ʻenehana hana ʻana i ka beam
Hiki i ka ʻenehana hoʻoheheʻe beam ke hoʻokō i ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka hana ma nā ʻāpana he nui i ka manawa like, he ʻokoʻa ia mai nā kaola Gaussian e hoʻomaikaʻi i ka hana ma hoʻokahi ana me ke kumu kūʻai o ka mōhai ʻana i nā ʻāpana ʻē aʻe. Hiki i ka ʻenehana hoʻoheheʻe ʻana i ka beam ke hoʻoponopono pololei i ka puʻunaue wela a me nā hiʻohiʻona kahe o ka wai hoʻoheheʻe. Ma ka hoʻomalu ʻana i ka hāʻawi ʻana i ka ikehu laser, loaʻa kahi wai hoʻoheheʻe paʻa me kahi gradient wela liʻiliʻi. ʻO ka hāʻawi ʻana i ka ikehu laser kūpono no ka hoʻopau ʻana i ka porosity a me ka sputtering defects, a me ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka maikaʻi o ka paʻi laser ma nā ʻāpana metala. Hiki iā ia ke hoʻokō i nā hoʻomaikaʻi like ʻole i ka hana pono a me ka hoʻohana ʻana i ka pauka. Ma ka manawa like, hāʻawi ka ʻenehana hana beam iā mākou i nā hoʻolālā hana hou aku, e hoʻokuʻu nui ana i ke kūʻokoʻa o ka hoʻolālā kaʻina hana, kahi holomua kipi i ka ʻenehana hana hoʻohui laser.
Ka manawa hoʻouna: Feb-28-2024
