Longsheng

يمثل التلبيد الانتقائي بالليزر (SLS) طريقة طباعة ثلاثية الأبعاد متطورةيستخدم مواد المسحوق الملبد ذات الطبقات لتشكيل هياكل ثلاثية الأبعاد. خلال هذه العملية ، تتم إزالة طبقة الاستئصال بالليزر بينما يبقى المسحوق المتبقي في القالب. تجمع التكنولوجيا بين التحكم في الكمبيوتر وتكنولوجيا الليزر وعلوم تعدين المساحيق لتحقيق إمكانية إنتاج كائنات ثلاثية الأبعاد بسرعة ذات هندسة معقدة.

الغرض من هذه المقالة هو الخوض فيآلية عمل تقنية التلبيد بالليزر الانتقائي. من وضع المسحوق إلى تلبيد الليزر ، من البناء طبقة تلو الأخرى إلى المعالجة اللاحقة للمنتج النهائي ، كل خطوة مليئة بشرارات التكنولوجيا والحكمة. من خلال التحليل العميق لكل رابط أساسي في تقنية SLS ، لا يمكننا فقط اكتساب فهم أعمق للمنطق الداخلي لهذه التكنولوجيا الثورية ، ولكن أيضا إدراك إمكاناتها الهائلة بشكل أفضل في التصنيع المستقبلي.

كيف يعمل التلبيد الانتقائي بالليزر (SLS)؟

المبدأ عمل تقنية SLSيعتمد على مبدأ التكديس المنفصل. أولا ، يتم تسخين مادة المسحوق مسبقا إلى درجة حرارة أقل بقليل من نقطة انصهارها ، ثم تحت تحكم الكمبيوتر ، يقوم شعاع الليزر باللبيد بشكل انتقائي بناء على معلومات المقطع العرضي ذات الطبقات. بعد اكتمال طبقة واحدة من التلبيد ، يتم خفض طاولة العمل بطبقة واحدة ، وتنتشر طبقة جديدة من المسحوق ، ويتم تلبيد طبقة جديدة من المقطع العرضي. يتكرر هذا حتى يكتمل الهيكل الصلب ثلاثي الأبعاد بالكامل.

ما هي الخطوات الرئيسية في عملية التلبيد الانتقائي بالليزر؟

1. الطباعة

العملية طباعة SLSفريدة من نوعها مقارنة بعمليات التصنيع المضافة الأخرى مثلنمذجة الترسيب المنصهر (FDM). أولا ، يتم تسخين المسحوق الخام مسبقا (لذلك يتطلب الليزر طاقة أقل) ويترسب في طبقة رقيقة أعلى منصة غرفة البناء. يقوم الليزر بعد ذلك بمسح شرائح المسحوق أو تصويرها بحيث يتوافق شكلها مع نموذج المقطع العرضي ، مما يؤدي إلى تلبيد المادة أثناء تقدمها. يعمل المسحوق المتبقي غير المذاب كطبقة دعم حيث يتم خفض غرفة البناء بمستوى وإضافة المزيد من المواد. تتكرر هذه العملية حتى يكتمل الإنشاء.

2. تهدئة

ثم يتم تعليق الجزء المطبوع على سرير مسحوق ساخن. لتقليل العيوب وتحسين ثبات الأبعاد ، يجب تبريد غرفة البناء بالتساوي ، والتي يمكن أن تمثل ما يصل إلى نصف إجمالي وقت البناء. يجب أن يكون هذا التبريد تدريجيا ، ويمكن أن يقلل تبريد غرفة البناء من العيوب الميكانيكية ويساعد في تقليل الالتواء.

3. ما بعد المعالجة

بعد التبريد ، تتم إزالة المسحوق الزائد وإعادة تدويره. لإعادة تدوير الأجزاء من غرفة البناء ، يجب فحص الأجزاء يدويا لإزالة المسحوق الزائد ثم تنظيفها بالهواء المضغوط لإعدادها للمعالجة النهائية. تشتهر أجزاء SLS بأنها فريدة من نوعهاتشطيب السطح الناتج عن عملية التلبيد. لتحقيق خصائص المواد الممتازة وجودة التشطيب ، يمكن معالجة الأجزاء بعد ذلك - باستخدام السفع الرملي وتقليب الوسائط لتحسين تشطيب السطح.

ما هي مزايا وعيوب التلبيد الانتقائي بالليزر؟

المزايا وعيوب تقنية التلبيد الانتقائي بالليزر (SLS)هي كما يلي:

ما هي المواد المستخدمة في التلبيد الانتقائي بالليزر؟

يستخدم التلبيد الانتقائي بالليزر (SLS) بشكل أساسي الأنواع التالية من المواد:

1. مسحوق البلاستيك:

• النايلون:بما في ذلك PA12 و PA11 وما إلى ذلك ، هي واحدة من أكثر المواد استخداما في تقنية SLS. يتميز النايلون بخصائص ميكانيكية جيدة واستقرار حراري ، مما يجعله مناسبا لتصنيع مجموعة متنوعة من الأجزاء الوظيفية والنماذج الأولية.
• البولي يوريثين بالحرارة (TPU):تتميز TPU بمرونة ممتازة ومقاومة للتآكل ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب درجة معينة من المرونة والمتانة.
  بالإضافة إلى ذلك ، مثلالمواد مثل البوليسترين (PS) ، البولي كربونات (PC) ، ABS ،إلخ تستخدم أيضا في تقنية SLS ، ولكنها أقل استخداما من النايلون و TPU.

2. مسحوق المعادن:

على الرغم من أن مسحوق المعدن ليس مادة سائدة في تقنية SLS ، إلا أنه يستخدم أيضا في بعض التطبيقات الخاصة.مساحيق معدنية مثل التيتانيوم، الألومنيوم ، الفولاذ المقاوم للصدأ ، إلخ ، في ظل ظروف العملية المناسبة ، يمكن استخدامها لتصنيع الأجزاء ذات الخصائص المعدنية من خلال تقنية SLS. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن عملية SLS لمسحوق المعادن غالبا ما تسمى الذوبان الانتقائي بالليزر (SLM) ، والذي يختلف عن SLS في العملية.

3. مسحوق مركب:

المسحوق المركب عبارة عن مسحوق يتكون من خلط مادتين أو أكثر معا. في تقنية SLS ، يمكن استخدام المساحيق المركبة لزيادة القوة أو الصلابة أو الخصائص الخاصة الأخرى للأجزاء. على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي خلط الزجاج أو ألياف الكربون مع مسحوق البلاستيك إلى إنشاء أجزاء ذات قوة وصلابة أكبر.

4. مسحوق السيراميك:

تستخدم مساحيق السيراميك أيضا في تقنية SLS، ولكنها أقل استخداما من مساحيق البلاستيك والمعادن. غالبا ما تستخدم مساحيق السيراميك مع مادة رابطة ، والتي تذوب وتربط جزيئات السيراميك أثناء عملية التلبيد لتشكيل جزء سيراميك كثيف.

كيف يقارن SLS بطرق الطباعة ثلاثية الأبعاد الأخرى؟

1. SLS مقابل SLA (الطباعة الحجرية المجسمة ):

• تعمل تقنية SLA على ترسيخ الراتنج السائل عن طريق تشعيع الليزر، وبالتالي إنتاج جودة سطح ناعمة للغاية.
• في المقابل ، تستخدم تقنية SLS مواد مسحوقة وتدمجها من خلال التلبيد بالليزر. تتميز الأجزاء الناتجة بشكل عام بهياكل داخلية أقوى وقوة ميكانيكية أعلى ، على الرغم من أن أسطحها قد تتطلب معالجة إضافية لتحقيق النعومة.

2.SLS مقابل FDM (نمذجة الترسيب المنصهر):

• تقوم تقنية FDM ببناء الأشياء طبقة تلو الأخرى عن طريق بثق مواد اللدائن الحرارية ، وهي فعالة من حيث التكلفة نسبيا وسهلة التشغيل والصيانة.
• ومع ذلك ، توفر تقنية SLS بشكل عام دقة أكبر وترابطا أفضل بين الطبقات ، مما ينتج عنه أجزاء أكثر متانة وأقوى. بالإضافة إلى ذلك ، تستخدم SLS مجموعة واسعة من مواد المسحوق ، بما في ذلك المواد عالية الأداء مثل النايلون و TPU.

3.SLS مقابل SLM (ذوبان الليزر الانتقائي):

• تم تصميم تقنية SLM خصيصا للطباعة المعدنية. إنها تستخدم أشعة ليزر عالية الطاقة لإذابة مسحوق معدني وترسيخه بالكامل إلى مادة صلبة ، وهو مناسب لتصنيع الأجزاء المعدنية عالية الدقة.
• في المقابل ، تركز تقنية SLS بشكل أساسي على تلبيد مساحيق البوليمر (البلاستيك). على الرغم من أنه يمكنه أيضا التعامل مع بعض المواد المركبة ومواد السيراميك ، إلا أنه لا يتمتع بمزايا SLM فيالطباعة المعدنية.

ما هي تطبيقات التلبيد الانتقائي بالليزر؟

وجدت تقنية التلبيد الانتقائي بالليزر (SLS) تطبيقات واسعة في العديد من المجالات بمزاياها الفريدة. فيما يلي وصف مفصل لمجالات تطبيقه:

1. صناعة الطيران

أثبتت تقنية التلبيد بالليزر الانتقائي (SLS) قيمة تطبيقها الفريدة في مجال الطيران. اعتمدت الصناعة تقنية SLS بهدف تقليل أوقات دورات التصنيع. يستخدم المهندسون تقنية التصنيع المضافة لتصنيع الأجزاء ، وهو تغيير لا يقلل التكاليف فحسب ، بل يقلل أيضا من وقت الإنتاج بشكل كبير. كما استفادت التطورات في صناعة الطيران من تطوير مواد جديدة ذات درجة حرارة عالية. لطالما كان التصنيع الإضافي جزءا مهما من تطبيقات الطيران. أظهرت التطورات التكنولوجية الحديثة أن تقنية SLS يمكن أن تزيد من تحسين الكفاءة التشغيلية لسلسلة التوريد الفضائية. في مجال الطيران ، كان لتقنية SLS تأثير عميق من تصميم المنتج وإنتاج الأجزاء إلى التجميع والصيانة. كوسيلة فعالة للنماذج الأولية السريعة ، فإنها توفر للصناعة الوقت والمال الثمين طوال دورة تطوير المنتج.

2. الصناعة الطبية

تعمل الصناعة الطبية تدريجيا على زيادة اعتمادها لتقنية التلبيد الانتقائي بالليزر (SLS). على الرغم من أن تقنية SLS كانت مصممة في الأصل للتصنيع ، إلا أنها أظهرت إمكانات كبيرة وجذبت اهتماما واسعا في المجال الطبي. تعتمد طرق التصنيع التقليدية للأدوات الجراحية والمواد المزروعة بشكل أساسي على الصب أو الآلات. ومع ذلك ، مع تطبيق طابعات SLS ، يمكن للصناعة الطبية إنتاج نماذج وأدوات وأجزاء بسرعة. في مجالات مثل جراحة العظام والهندسة الطبية الحيوية وطب الأسنان وجراحة الأعصاب ، تم استخدام تقنية SLS لإنشاء نماذج هيكلية. تلعب هذه النماذج دورا مهما في التشخيص الطبي وتخطيط العلاج وتصنيع الغرسات. بالإضافة إلى ذلك ، تتم دراسة تقنية SLS بشكل مكثف لإنشاء غرسات ذات خصائص هندسية فريدة ، مثل سقالات إصلاح الأنسجة. مع تقدم التكنولوجيا ، أثبت نموذج SLS فعاليته في مجموعة متنوعة من الإجراءات الجراحية ومن المتوقع أن يفتح المزيد من التطبيقات في المجال الطبي.

3. صناعة السيارات

التطبيق تقنية التلبيد الانتقائي بالليزر (SLS) في صناعة السياراتليس مفاجئا ، لا سيما بالنظر إلى الابتكار التكنولوجي المستمر في هذه الصناعة. لا تستخدم تقنية SLS في تصنيع السيارات ذات الإنتاج الضخم فحسب ، بل تساعد أيضا فرق السباقات على تطوير تصميمات مبتكرة واختبارها بسرعات أعلى. تعد الفورمولا 1 مثالا ممتازا على مؤسسة سباقات ناجحة في الاستفادة من تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد SLS ، مما يتيح إنتاج الأجزاء واختبارها وتحسينها بسرعة لضمان الأداء المتفوق. بالإضافة إلى المكونات الأساسية والمعقدة ، تلعب تقنية SLS دورا رئيسيا في تصميم الهيكل الديناميكي الهوائي للسباق.

4. تطبيقات النماذج الأولية السريعة

بالمقارنة مع عمليات التصنيع المضافة الأخرى ،تنتج تقنية التلبيد بالليزر الانتقائي (SLS) الموادبخصائص مماثلة للأجزاء المشكلة. هذا يعني أنه يمكن استخدام أجزاء SLS للاختبار الوظيفي وعروض التسويق ، مما يؤدي إلى تسريع الوقت اللازم لتسويق المنتجات الجديدة أو المحسنة. نظرا لأن تقنية SLS أصبحت مستخدمة على نطاق واسع في مجتمع اليوم ، فقد تم تقليل تحديات جلب المنتجات إلى سوق أوسع بشكل كبير.

ما هي طرق ما بعد المعالجة الشائعة لأجزاء SLS؟

يمكن معالجة أجزاء SLS (التلبيد الانتقائي بالليزر) بعد المعالجة بعدة طرق لتحسين جودة السطح والأداء واحتياجات التطبيق المحددة للجزء. فيما يلي بعض الأشياء الشائعةطرق المعالجة اللاحقة لجزء SLS:

1. إزالة المسحوق:بعد تكوين الجزء ، سوف يلتصق المسحوق الزائد بالسطح ويحتاج إلى إزالته. بشكل عام ، يتم مسح معظم المسحوق المحيط بفرشاة. يمكن إزالة المسحوق المتبقي عن طريق الاهتزاز الميكانيكي أو اهتزاز الميكروويف أو هبوب الرياح من اتجاهات مختلفة أو الهواء المضغوط. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضا غمر الأجزاء المشكلة في مذيب خاص. يمكن للمذيب إذابة المسحوق المتناثر ، لكنه لن يذيب الأجزاء الصلبة والمشكلة ، وبالتالي تحقيق الغرض من إزالة المسحوق.
2. طحن السطح:الالغرض من الطحن هو إزالة النتوءات المختلفة وخطوط المعالجة على الجزء الفارغ، ولإصلاح التفاصيل المفقودة أو التي لا يمكن معالجتها أثناء المعالجة. عادة ما ينقسم الصنفرة إلى تلميع أولي وتلميع ثانوي ، والذي يتم يدويا. الأدوات شائعة الاستخدام هي الملفات وورق الصنفرة. للتلميع لمرة واحدة ، استخدم نوعين أو أكثر من ورق الصنفرة من 180 إلى 360 حبيبة رملية بالترتيب من الخشن إلى الناعم حتى يصبح سطح قطعة العمل ناعما. يتم إجراء التلميع الثانوي بعد أن يجف خليط الراتنج المرشوش. استخدم ورق صنفرة 360 ~ 600 حصى لتلميع سطح قطعة العمل بسمك 35 ~ 50 ميكرومتر لضمان التصاق جيد بين سطح قطعة العمل والمعطف الخفيف.
3. السفع الرملي السطحي:استخدم مادة الرش بحجم 75 ~ 115 ميكرومتر (مثل خيوط الزجاج ، ورمل الألومينا ، ورمل السيراميك ، وما إلى ذلك) لسفع سطح الجزء. لا يمكن للسفع الرملي أن يفجر المسحوق الزائد على سطح قطعة العمل فحسب ، بل يؤثر أيضا على سطح قطعة العمل وطحنه ، مما يتسبب في تشوه طفيف للسطح ، وبالتالي القضاء على جزء من الإجهاد المتبقي بعد المعالجة ، وتحسين الخواص الميكانيكية لسطح قطعة العمل ، وتحسين مقاومة التعب ، وتعزيز التصاقها بالطلاء.
4. الرش والغمس: الرش هو رش خليط معين من الراتنج(مثل راتنجات الايبوكسي ، عامل معالجة EP ، الكحول المطلق ، إلخ.) أو خليط طلاء البوليستر على سطح الجزء لتشكيل طبقة واقية أو طبقة زخرفية. يمكن لطبقة الراتنج المرشوشة أن تملأ تفاوت جزيئات سطح الجزء وتعزز صلابة السطح. التشريب هو غمر المواد السائلة غير المعدنية في مسام جسم SLS المسامي. حجم الأجزاء المشربة يتغير قليلا. تتطلب عملية التجفيف التحكم في المعلمات مثل درجة الحرارة والرطوبة وتدفق الهواء.
5. معالجة حرارية:بالنسبة لأجزاء مثل مسحوق المعدن أو السيراميك التي تم تلبيدها بالليزر ،المعالجة الحرارية مطلوبة لزيادة تحسين ميكانيكيتهاوالخصائص الحرارية. تشمل المعالجة الحرارية خطوات مثل التسخين والإمساك والتبريد. من خلال الانتشار الذري والطرق الأخرى ، يتم الحفاظ على شكل الجزء الملبد وتحسين الكثافة والقوة.
6. تلميع:التلميع هو معالجة تنعيم إضافية لسطح الجزء للحصول على تشطيب سطح ولمعان أعلى. عادة ما يتم التلميع باستخدام أدوات مثل معجون التلميع وقطعة قماش التلميع.
7. طلاء:الطلاء هو تطبيق طبقة من طبقة واقية مقاومة للماء ومضادة للتآكل وقوية وجميلة على سطح الأجزاء لتحسين عمر الخدمة وجماليات الأجزاء. استخداماتشمل مواد الطلاء الطلاءات والدهانات المختلفةالخ.

لماذا تختار خدمة الطباعة ثلاثية الأبعاد عبر الإنترنت من LS؟

• معالجة متعددة المواد:لدينا القدرة على معالجة مجموعة متنوعة من المواد ، بغض النظر عن الأجزاء المادية التي تحتاج إلى معالجتها ، يمكننا ذلكتقديم حلول احترافية.
• أسعار تنافسية:نحن نقدم أسعارا تنافسية وحلولا فعالة من حيث التكلفة لضمان حصول العملاء على أكبر ميزة في التحكم في التكاليف.
• خدمات مخصصة:تقديم حلول مخصصة بناء على متطلبات ومواصفات تصميم العملاء لضمان تلبية الأجزاء لاحتياجاتهم الفريدة.
• توصيل سريع:لدينا عمليات إنتاج فعالة وخطط إنتاج مرنة ، مما يسمح لنا بتسليم طلبات العملاء في الوقت المناسب وتلبية احتياجات المشروع العاجلة.

ملخص

يستخدم التلبيد بالليزر الانتقائي (SLS) شعاع ليزر عالي الطاقة لمسح وتلبيد مواد مسحوق المسحوق طبقة تلو الأخرى لبناء نموذج صلب ثلاثي الأبعاد. تجمع هذه التقنية بين مزايا التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) وتكنولوجيا الليزر لإحداث تغييرات ثورية في الصناعة التحويلية. تقنية التلبيد الانتقائي بالليزر (SLS) ، كتقنية متقدمة للنماذج الأولية السريعة ، لها آفاق تطبيق واسعة وإمكانات تطوير هائلة في التصنيع. من خلال الابتكار التكنولوجي المستمر وتوسيع التطبيقات ، ستجلب تقنية SLS المزيد من الابتكار والتغييرات في الصناعة التحويلية.

اخلاء المسؤوليه

المحتوى الموجود في هذه الصفحة هو للإشارة فقط.هللا يقدم أي إقرار أو ضمان صريح أو ضمني فيما يتعلق بدقة المعلومات أو اكتمالها أو صحتها. لا ينبغي الاستدلال على معلمات الأداء أو التفاوتات الهندسية أو ميزات التصميم المحددة أو جودة المواد ونوعها أو الصنعة فيما يتعلق بما سيقدمه مورد أو مصنع تابع لجهة خارجية من خلال شبكة Longsheng. إنها مسؤولية المشتريالبحث عن عرض أسعار لقطع الغيارلتحديد المتطلبات المحددة لتلك الأجزاء.رجاءًاتصل بناللمزيدإنفالترشيح.

فريق LS

LS هي شركة رائدة في الصناعةمتخصصون في حلول التصنيع المخصصة. مع أكثر من 20 عاما من الخبرة في خدمة أكثر من 5,000 عميل ، نركز على الدقة العاليةالتصنيع باستخدام الحاسب الآلي,تصنيع الصفائح المعدنية,الطباعة ثلاثية الأبعاد,حقن صب,ختم المعادن ،وغيرها من خدمات التصنيع الشاملة.
تم تجهيز مصنعنا بأكثر من 100 مركز تصنيع متقدم من 5 محاور وهو حاصل على شهادة ISO 9001: 2015. نحن نقدم حلول تصنيع سريعة وفعالة وعالية الجودة للعملاء في أكثر من 150 دولة حول العالم. سواء كان ذلك إنتاجا منخفض الحجم أو تخصيصا على نطاق واسع ، يمكننا تلبية احتياجاتك من خلال التسليم في غضون 24 ساعة. اختيارتقنية LSيعني اختيار الكفاءة والجودة والاحتراف.
لمعرفة المزيد، يرجى زيارة موقعنا على الإنترنت:www.lsrpf.com

الأسئلة الشائعة

1. كيف يعمل التلبيد الانتقائي بالليزر؟

يعتمد مبدأ عمل التلبيد الانتقائي بالليزر على مبدأ التكديس المنفصل. أولا ، يتم تسخين مادة المسحوق مسبقا إلى درجة حرارة أقل بقليل من نقطة انصهارها ، ثم تحت تحكم الكمبيوتر ، يقوم شعاع الليزر باللبيد بشكل انتقائي بناء على معلومات المقطع العرضي ذات الطبقات. بعد اكتمال طبقة واحدة من التلبيد ، يتم خفض طاولة العمل بطبقة واحدة ، وتنتشر طبقة جديدة من المسحوق ، ويتم تلبيد طبقة جديدة من المقطع العرضي. يتكرر هذا حتى يكتمل الهيكل الصلب ثلاثي الأبعاد بالكامل.

2. ما هو دور شعاع الليزر أثناء عملية SLS؟

في عملية SLS ، يتمثل الدور الرئيسي لشعاع الليزر في توفير الطاقة لإذابة جزيئات المسحوق وربطها معا بسرعة. يتم التحكم في مسار المسح وقوة شعاع الليزر بدقة بناء على بيانات التقطيع لضمان دقة ودقة التلبيد.

3. ما هو دور شعاع الليزر أثناء عملية SLS؟

في عملية SLS ، يتمثل الدور الرئيسي لشعاع الليزر في توفير الطاقة لإذابة جزيئات المسحوق وربطها معا بسرعة. يتم التحكم في مسار المسح وقوة شعاع الليزر بدقة بناء على بيانات التقطيع لضمان دقة ودقة التلبيد.

4. ما هي التوقعات المستقبلية لتقنية التلبيد الانتقائي بالليزر؟

مع التقدم المستمر والابتكار في التكنولوجيا ، من المتوقع أن يتم تحسين تقنية SLS بشكل أكبر من حيث السرعة والدقة ونطاق اختيار المواد وقدرات ما بعد المعالجة. سيؤدي ذلك إلى تعزيز تطبيق وتطوير تقنية SLS في المزيد من المجالات وتوفير طرق إنتاج أكثر كفاءة ومرونة وشخصية للصناعة التحويلية.

مورد

1. تلبيد الليزر الانتقائي

2. دراسة عمليات التلبيد بدرجة حرارة عالية من السيراميك الانتقائي الملبد بالليزر Al2O3 / ZrO2 / TiC