العربية 
DMLS (تلبيد المعادن بالليزر المباشر) و SLM (الذوبان الانتقائي بالليزر) هما نوعانتقنيات مهمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد. على الرغم من أن كلاهما يعتمد على التفاعل بينالليزر ومسحوق المعادنلتحقيق بنية ثلاثية الأبعاد لجسم ما ، تختلف عملياتها الأساسية اختلافا كبيرا. لا تؤثر هذه الاختلافات على التنفيذ الفعلي لعملية الطباعة فحسب ، بل تحدد أيضا سيناريوهات الأداء والتطبيق للمنتج النهائي. لذلك ، استكشاف متعمق للاختلافات الأساسية بين طباعة الارتفاع الرقمي وSLM 3D الطباعةمهم لفهم طبيعة كلتا التقنيتين وتطبيقاتهما المحتملة في مختلف المجالات.
ما هو DMLS؟
DMLS (تلبيد المعادن الموجه بالليزر)هي واحدة من تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد القائمة على ذوبان ذوبان طبقة المسحوق. تم استخدام أشعة الليزر عالية الطاقة لمسح طبقة المسحوق المعدني وصهرها جزئيا بدقة ، باستخدام المسحوق غير المذاب كهيكل دعم ، ووضع طبقات فوق بعضها البعض لتشكيل أجزاء صلبة ثلاثية الأبعاد. لا تتطلب هذه التقنية ذوبا كاملا للمواد وهي مناسبة للمعادن عالية نقطة الانصهار مثل سبائك التيتانيوم وسبائك الكوبالت والكروم. يستخدم الترابط المعدني للجزيئات لتحقيق التكثيف ، والذي يمكن أن يلبيأجزاء عالية الدقة وقوة عالية في المجالات ذات القيمة المضافة العالية.
ما هو SLM؟
SLM (الذوبان الانتقائي بالليزر)هي تقنية تصنيع مضافة يتم فيها إذابة جزيئات المسحوق المعدني بالكامل بواسطة أشعة ليزر عالية الطاقة لتشكيل أجزاء صلبة ثلاثية الأبعاد مرتبطة بالمعادن تعتمد على ذوبان طبقة تعدين المساحيق. تشمل ميزات العملية مسح الذوبان طبقة تلو الأخرى ، دون الحاجة إلى هياكل داعمة (نظرا لأن المسحوق غير المنصهر يمكن أن يدعم الهندسة المعقدة) ، وهو مناسب لمجموعة متنوعة من المعادن والمركبات مثلسبائك الألومنيوم وسبائك التيتانيوم وسبائك الكوبالت والكروم. تحقق تقنية SLM كثافة عالية (بالقرب من القيم النظرية) ، وخصائص ميكانيكية ممتازة وتصنيع أجزاء البنية المجهرية من خلال التحكم الدقيق في طاقة الليزر وسرعة المسح ودرجة حرارة طبقة المسحوق. تستخدم على نطاق واسع في الأجهزة الطبية الدقيقة ومكونات الطيران والأدوات عالية الأداء وغيرها من المجالات.
ما هي مزايا استخدام SLM للطباعة ثلاثية الأبعاد؟
تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد SLM، بخصائصه العملية الفريدة ، يظهر مزايا كبيرة في عدد من المجالات:
1. الكثافة عالية والأداء جيد:يقوم الليزر بإذابة مسحوق المعدن تماما لتشكيل طبقة رابطة معدنية بكثافة قريبة من الحد الأقصى النظري (>99.5٪). القوة وعمر التعب ومقاومة التآكل لهذا الجزء أفضل من تلك الخاصة بالآلات التقليدية أوتقنية DMLS.
2. صنع الهياكل الهندسية المعقدة مجانا:لا يتطلب دعم الهياكل المعقدة التي يصعب تحقيقها باستخدام تقنيات القطع التقليدية ، مثل الشبكات المجوفة والأسطح غير المنتظمة ، أي مواد داعمة إضافية ويقلل من خطوات إعادة المعالجة.
3. النماذج الأولية السريعة وإنتاج دفعات صغيرة:ليست هناك حاجة إلى قوالب من التصميم إلى المنتج النهائي ، مما يؤدي إلى تقصير دورة التطوير. هذا ينطبق بشكل خاص علىإنتاج دفعة صغيرةمن الغرسات الطبية المخصصة ، مثل المفاصل الاصطناعية ، أو الأدوات المتطورة.
ما هو الفرق الأساسي بين DMLS و SLM 3D Printing؟
1. الاختلافات الأساسية في مبادئ العملية
DMLS (تلبيد المعادن الموجه بالليزر):
- الذوبان الجزئي: سطحيتم تلبيد جزيئات مسحوق المعادن بشكل انتقائيمع شعاع ليزر لتشكيل رابطة معدنية بين الجسيمات ، مع عمل المسحوق المذاب جزئيا كهيكل دعم.
- معالجة درجات الحرارة المنخفضة: درجة حرارة المعالجة أقل من نقطة انصهار المادة ، ويتم تحقيق التكثيف عن طريق الانتشار بين الجسيمات (مطلوب المعالجة الحرارية أو التلبيد الثانوي لاحقا).
SLM (الذوبان الانتقائي بالليزر):
- الذوبان الكامل: يقوم شعاع الليزر بدمج جزيئات المسحوق تماما ، مما يشكل بركة انصهار سائلة تصلب طبقة تلو الأخرى في بنية كثيفة مرتبطة بالمعادن.
- عملية درجة الحرارة العالية: من الضروري التحكم في درجة حرارة حوض الانصهار بدقة لتجنب التشوه أو التشقق الناجم عن الإجهاد الحراري.
2. الاختلافات الأساسية في قابلية تطبيق المواد
| فئة المواد | DMLS | SLM |
| معدن عالي نقطة الانصهار | سبائك التيتانيوم (Ti-6Al-4V) ، سبائك الكروم الكوبالت (CoCrMo) ، الفولاذ المقاوم للصدأ (316L ، 304) ، إلخ. | سبائك التيتانيوم (تتطلب حماية صارمة للغاز الخامل) ، سبائك الألومنيوم (AlSi10Mg ، Al6061) ، سبائك المغنيسيوم (AZ31B) ، إلخ. |
| النشاط المادي | المعادن عالية النشاط (مثل التيتانيوم والكروم الكوبالت) ، التلبيد بدرجة حرارة منخفضة يقلل من مخاطر الأكسدة. | يسهل التحكم في المعادن منخفضة النشاط ، بينما تتطلب المعادن عالية النشاط حماية إضافية للغاز الخامل. |
| معادن متوسطة منخفضة نقطة انصهار | غير شائع الاستخدام (بسبب المسامية الناتجة عن الذوبان الجزئي). | سبائك الألومنيوم والنحاس والصلب العفن (H13). |
| المواد المركبة | دعم مركبات المصفوفة المعدنية المقواة بألياف الكربون (تحتاج عملية التلبيد إلى الأمثل). | قد يتسبب الذوبان الكامل النادر في تلف الألياف. |
3. الاختلافات الرئيسية في أداء المكونات
| مؤشرات الأداء | DMLS | SLM |
| تقليل الكثافة | 95٪ -98٪ (مطلوب معالجة لاحقة). | >99.9٪ (قريب من القيمة النظرية). |
| قوة الشد | 10٪ -15٪ أقل من التزوير التقليدي. | ما يعادل أو أعلى من تزوير تقليدي. |
| البنية المجهرية | قد تؤدي المسامية العالية إلى عيوب اندماج غير مكتملة. | حبوب موحدة ودقيقة ، بدون مسام. |
| حساسية الإجهاد الحراري | أوطأ | أعلى (الأجزاء كبيرة الحجم عرضة للتشوه) |
ما هي مجالات تطبيق الطباعة ثلاثية الأبعاد DMLS و SLM؟
تطبيق تقنية DMLS
تستخدم تقنية DMLS أشعة ليزر عالية الطاقة لتلبيد المساحيق المعدنية طبقة تلو الأخرى لبناء أعضاء صلبة معدنية ذات شكل معقد ودقة عالية. تشمل مجالات تطبيقه الرئيسية ما يلي:
1.الفضاء:تستخدم لتصنيع المكونات الرئيسية مثل أجزاء المحرك والمكونات الهيكلية خفيفة الوزن. تتطلب هذه المكونات القوة والدقة والوزن الخفيف ، ويمكن لتقنية DMLS تلبية هذه المتطلبات الصارمة.
2. صناعة السيارات:للنماذج الأولية السريعة وإنتاج المكونات المخصصة. يساعد هذا مصنعي السيارات على تقصير دورات تطوير المنتجات وتقليل تكاليف التصنيع والاستجابة بسرعة لتغيرات السوق.
3.المجال الطبي:يفتح إمكانية صنع أجهزة وغرسات طبية مخصصة. على سبيل المثال ، يمكن تخصيص زراعة العظام والأسنان لتلبية الاحتياجات الشخصية للمرضى.
تطبيق تقنية SLM
تستخدم SLM أشعة ليزر عالية الطاقة لإذابة مسحوق المعدن طبقة تلو الأخرى وترسيخها في مكونات ثلاثية الأبعاد. بفضل دقتها العالية وهيكلها المعقد وقدرتها على التكيف مع المواد ، فهي تستخدم على نطاق واسع في العديد من المجالات المتطورة:
1. الفضاء:تستخدم تقنية SLM لتصنيع مكونات معقدة وعالية الدقة مثل أجزاء المحرك وشفرات التوربينات وما إلى ذلك ، والتي تتطلب الوزن الخفيف والقوة العالية ومقاومة درجات الحرارة العالية.
2.صناعة السيارات:يمكن استخدام تقنية SLM لتصنيع مكونات المركبات الخفيفة مثل مكونات المحرك المعقدة والرادياتير وأنظمة العادم ، والتي يمكن أن تساعد في تحسين أداء السيارة وكفاءة استهلاك الوقود.
3.الإلكترونيات الاستهلاكية:يمكن استخدام تقنية SLM لتصنيع مكونات معدنية معقدة وهشة مثل إطارات الهاتف والمشتتات الحرارية والموصلات.
ما هي العوامل التي تؤثر على تكلفة الطباعة ثلاثية الأبعاد DMLS و SLM؟
1. تكاليف المواد
| العوامل | DMLS | SLM |
| أسعار المسحوق | مساحيق المعادن ذات نقطة الانصهار العالية (سبائك التيتانيوم ، سبائك الكروم الكوبالت) باهظة الثمن نسبيا ، مع معدل استرداد مسحوق يبلغ حوالي 60٪ -70٪. | تتميز مساحيق المعادن ذات نقطة الانصهار المنخفضة إلى المتوسطة (سبائك الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ) بأسعار أقل ومعدل استرداد مسحوق يبلغ حوالي 80٪ -90٪. |
| معدل استخدام المواد | منخفض (يمكن إعادة استخدام المسحوق غير المذاب ولكن يحتاج إلى الفحص). | أعلى (مسحوق قابل لإعادة التدوير بالكامل بعد الذوبان). |
| الطلب على المواد البديلة | مطلوب مسحوق خاص عالي النشاط (مثل سبائك التيتانيوم الطبية). | دعمالطباعة المختلطةمن مواد متعددة (مثل سبائك الألومنيوم والسيليكون + النحاس). |
2. تكلفة دورة العملية والإنتاج
| العوامل | DMLS | SLM |
| سرعة الطباعة | بطيء (سرعة المسح 50-500 مم / ثانية). | أسرع (سرعة المسح 50-1000 مم / ثانية). |
| تأثير سمك الطبقة | طبقة سميكة (20-100 μ م): كفاءة إنتاج منخفضة ، ولكنها تقلل من المعالجة اللاحقة. | طبقة رقيقة (10-50 μ م): عالية الدقة ولكن دورة إنتاج طويلة. |
| التحكم في الإجهاد الحراري | إجهاد حراري منخفض ، وانخفاض خطر التشوه للأجزاء كبيرة الحجم. | إجهاد حراري عالي ، يتطلب التسخين المسبق أو الطباعة خطوة بخطوة للتحكم في التشوه. |
| صعوبة في تحسين العملية | تعديل المعلمة المرنة (مثل طاقة الليزر واستراتيجية المسح). | حساسية عالية للمعلمات (تتطلب مطابقة دقيقة للطاقة وسرعة المسح). |
3.Post تكاليف المعالجة والاختبار
| العوامل | DMLS | SLM |
| الطلب على التكثيف | يجب (تلبيد الضغط الساخن / HIP ، زيادة التكلفة بنسبة 20٪ -30٪). | لا يلزم تكثف إضافي (مما يؤدي إلى كثافة >99.9٪). |
| المعالجة السطحية | السفع الرملي / التلميع لإزالة المسحوق المتبقي غير المذهور. | خشونة السطح منخفضة بالفعل ولا تتطلب سوى تلميع طفيف. |
| إصلاح العيوب | الكشف بالأشعة السينية / التصوير المقطعي المحوسب عن المسام أو عيوب الاندماج غير المكتملة ، مع ارتفاع تكاليف الإصلاح. | تتطلب الشقوق الساخنة أو عيوب اللحام البارد إعادة صهر محلي أوالالات. |
| معدل الخردة | مرتفع (قد يؤدي إلى الخردة بسبب مشاكل المسامية). | منخفض (كثافة عالية ، معدل الخردة <5٪). |
- مزايا تكلفة DMLS: مناسبة للدفعة الصغيرة ، والقيمة المضافة العالية ، والإنتاج السريع للهيكل المجوف المعقد.
- مزايا تكلفة SLM: لحلول الإنتاج الضخم على نطاق متوسط إلى كبير، مكونات مكثفة عالية الأداء.
- اقتراح القرار: بناء على الاعتبار الشامل لعدد الأجزاء ونوع المادة ومتطلبات الأداء ، يجب إعطاء الأولوية لخفض التكلفة من خلال تحسين العملية واستبدال المواد.
ما هي التحديات التي تواجهها الطباعة ثلاثية الأبعاد DMLS و SLM؟
1. تكاليف المواد مرتفعة:مساحيق معدنية متخصصة ، مثلسبائك التيتانيوم وسبائك النيكل، باهظة الثمن ، ومعدلات استرداد مسحوق DMLS حوالي 60٪ -70٪ و SLM تصل إلى 80 إلى 90٪. ومع ذلك ، بعد الدورات المتكررة ، تنخفض خصائص المسحوق (على سبيل المثال ، انخفاض الحركة وزيادة الشوائب).
2.التحكم في خشونة السطح: تؤدي الطباعة طبقة تلو الأخرى للخطوات والمقاييس إلى خشونة السطح (Ra 1-5 μ م) التي تتطلب تلميعا إضافيا أو سفع رملي.
3. عتبة تقنية عالية:يعتمد تحسين العملية على الخبرة ، ويجب أن تتطابق المعلمات مثل طاقة الليزر وسرعة المسح وسمك الطبقة بدقة مع خصائص المواد.
4.السلامة البيئية: مسحوق المعدن قابل للاشتعال والانفجار ويتطلب تدابير صارمة لمنع الانفجار ومعالجة غاز العادم.
ما هي الحلول التي تمتلكها LS للمشاكل التي تنشأ؟
1. الابتكار المادي:يوفر مساحيق معدنية / راتينج عالية الأداء (مثل سبائك التيتانيوم ، PA12) لتحسين توافق المواد.
2. تحسين العملية الذكية:استخدام أدوات الذكاء الاصطناعي لتحسين معلمات الطباعة، واكتشاف حالات حوض الذوبان من خلال أجهزة الاستشعار والكاميرات ، وضبط طاقة الليزر ديناميكيا أو مسار المسح.
3.يركز على العملاء: قم بتجميع معلمات قصص النجاح السابقة للشركات للاتصال بها بسرعة. يمكن حل أي مشاكل تنشأ بعد الولادة عن بعد.
4. البيئة والتنمية المستدامة:إعادة تدوير فعالة للمسحوق غير المذاب لتقليل النفايات والتكلفة.
ملخص
يكمن الاختلاف الرئيسي بين DMLS و SLM في مبدأ العملية وتوافق المواد. يحقق DMLS بنية مجوفة معقدة تعتمد على مسحوق معدني ذائب جزئيا ومدعومة بدعم مسحوق غير ذائب. يتطلب معالجة التكثيف اللاحقة لجعله مناسبا للتصنيع خفيف الوزن لنقاط الانصهار العالية والمعادن عالية التفاعل ، مثل سبائك التيتانيوم. يقوم SLM بإذابة المسحوق تماما لتشكيل طبقة ربط معدنية عالية الكثافة لا تتطلب تكثيفا إضافيا ، مما يجعله أكثر ملاءمة لإنتاج أجزاء عالية الدقة وعالية الأداءمن المعادن متوسطة الذوبان مثل سبائك الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ. يتفوق الأول في الهياكل المعقدة منخفضة التكلفة ، في حين أن نقاط القوة الأساسية للأخير هي الكثافة العالية للغاية والكتلة السطحية.
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. ما هي العملية التي يجب اختيارها لسبائك الكروم الكوبالت من الدرجة الطبية؟
يجب إعطاء الأولوية لتقنيات SLM (الصهر الانتقائي بالليزر) لسبائك الكوبالت والكروم من الدرجة الطبية. SLM يذوب تماما مسحوق سبائك الكروم الكوبالت لتشكيل هيكل مسامي. المطبوعات كثيفة وقوية ، وتتجنب خطر نمو البكتيريا وتفي بمتطلبات النظافة العالية للغرسات الطبية.
2. ما هي التكنولوجيا الأكثر ملاءمة لتصنيع الهياكل المجوفة المعقدة؟
يعتبر DMLS (تلبيد المعادن الموجه بالليزر) أكثر ملاءمة للهياكل المجوفة المعقدة. يملأ مسحوق DMLS غير المذاب المناطق المجوفة بشكل طبيعي ، ويطبع أشكالا هندسية معقدة مباشرة ، ويمكن إعادة استخدامه لسيناريوهات خفيفة الوزن.
3. أي من التقنيتين لديها قوة منتج نهائي أعلى؟
في حين أن DMLS يحتوي على مسام ضئيلة بسبب الذوبان الجزئي (الذي يتطلب إعادة المعالجة) ، فإن SLM يذوب مسحوق المعدن تماما لتشكيل طبقة رابطة معدنية كثيفة بكثافة قريبة من النظرية (>99.9٪) وأجزاء قريبة من مستويات الحدادة التقليدية أو حتى أعلى منها. نتيجة لذلك ، غالبا ما تكون منتجات SLM (الذوبان الانتقائي بالليزر) عالية الكثافة.
4.Is هناك فرق كبير في أسعار المعدات بين التقنيتين؟
تختلف أسعار المعدات لتقنيات DMLS و SLM بشكل كبير. بشكل عام ، تتمتع تقنية SLM بأسعار معدات مرتفعة نسبيا نظرا لمتطلبات الدقة العالية والكثافة وقابلية تطبيق المواد. يمكن أن تكون أجهزة DMLS أقل تقنية وتعقيدا من SLM من بعض النواحي ، لذلك عادة ما يكون هناك فرق في السعر.
موارد
تطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد
تحليل DFM القائم على القواعد لتلبيد المعادن بالليزر المباشر
