Fasahar kera ƙarin Laser (AM), tare da fa'idodinta na babban daidaiton masana'antu, sassauci mai ƙarfi, da kuma babban matakin sarrafa kansa, ana amfani da ita sosai wajen kera muhimman abubuwan da ke cikin fannoni kamar su mota, likitanci, sararin samaniya, da sauransu (kamar bututun mai na roka, maƙallan eriya na tauraron ɗan adam, daskararrun mutane, da sauransu). Wannan fasaha na iya inganta haɗin gwiwar sassan da aka buga sosai ta hanyar kera tsarin kayan aiki da aiki mai haɗaka. A halin yanzu, fasahar kera ƙarin Laser gabaɗaya tana ɗaukar hasken Gaussian mai da hankali tare da rarraba makamashi mai tsayi da ƙasa. Duk da haka, sau da yawa tana haifar da manyan yanayin zafi a cikin narkewa, wanda ke haifar da samuwar ramuka da hatsi masu kauri daga baya. Fasahar siffanta katako sabuwar hanya ce ta magance wannan matsalar, wacce ke inganta ingancin bugawa da inganci ta hanyar daidaita rarraba makamashin hasken laser.
Idan aka kwatanta da ragi na gargajiya da masana'antu iri ɗaya, fasahar kera ƙarin ƙarfe tana da fa'idodi kamar gajeren lokacin zagayowar masana'antu, daidaiton sarrafawa mai yawa, yawan amfani da kayan aiki, da kyakkyawan aikin sassan gabaɗaya. Saboda haka, ana amfani da fasahar kera ƙarin ƙarfe sosai a masana'antu kamar sararin samaniya, makamai da kayan aiki, makamashin nukiliya, magungunan biopharmaceuticals, da motoci. Dangane da ƙa'idar tarawa daban-daban, kera ƙarin ƙarfe yana amfani da tushen makamashi (kamar laser, arc, ko electron beam) don narke foda ko waya, sannan ya tara su layi-layi don ƙera kayan da aka nufa. Wannan fasaha tana da fa'idodi masu mahimmanci wajen samar da ƙananan rukuni, tsari mai rikitarwa, ko sassan da aka keɓance. Kayan da ba za a iya sarrafawa ko kuma suke da wahalar sarrafawa ta amfani da dabarun gargajiya ba suma sun dace da shiri ta amfani da hanyoyin kera ƙarin. Saboda fa'idodin da ke sama, fasahar kera ƙarin ƙarfe ta jawo hankalin masana a cikin gida da na duniya. A cikin 'yan shekarun da suka gabata, fasahar kera ƙarin ƙarfe ta sami ci gaba cikin sauri. Saboda sarrafa kansa da sassauci na kayan aikin kera ƙarin laser, da kuma fa'idodin cikakken yawan kuzarin laser da daidaiton sarrafawa mai yawa, fasahar kera ƙarin laser ta haɓaka mafi sauri tsakanin fasahar kera ƙarin ƙarfe guda uku da aka ambata a sama.
Za a iya ƙara raba fasahar kera ƙarin ƙarfe ta Laser zuwa LPBF da DED. Hoto na 1 yana nuna zane na yau da kullun na hanyoyin LPBF da DED. Tsarin LPBF, wanda aka fi sani da Selective Laser Melting (SLM), zai iya ƙera sassan ƙarfe masu rikitarwa ta hanyar duba hasken laser mai ƙarfi tare da madaidaiciyar hanya a saman gadon foda. Sannan, foda yana narkewa kuma yana ƙarfafa layi-layi. Tsarin DED ya haɗa da hanyoyin bugawa guda biyu: ajiyar narkewar laser da kera ƙarin ciyar da waya ta laser. Duk waɗannan fasahohin biyu na iya ƙera da gyara sassan ƙarfe kai tsaye ta hanyar ciyar da foda ko waya na ƙarfe tare. Idan aka kwatanta da LPBF, DED yana da yawan aiki da kuma babban yanki na masana'antu. Bugu da ƙari, wannan hanyar kuma tana iya shirya kayan haɗin gwiwa da kayan aiki masu inganci cikin sauƙi. Duk da haka, ingancin saman sassan da DED ya buga koyaushe ba shi da kyau, kuma ana buƙatar sarrafawa na gaba don inganta daidaiton girma na ɓangaren da aka nufa.
A cikin tsarin ƙera ƙarin laser na yanzu, hasken Gaussian da aka mayar da hankali akai yawanci shine tushen makamashi. Duk da haka, saboda rarraba makamashi na musamman (babban tsakiya, ƙananan gefen), yana iya haifar da babban yanayin zafi da rashin kwanciyar hankali na wurin narkewa. Wannan yana haifar da rashin ingancin samar da sassan da aka buga. Bugu da ƙari, idan zafin tsakiya na wurin narkewar ya yi yawa, zai sa ƙananan abubuwan ƙarfe su yi tururi, wanda hakan ke ƙara ta'azzara rashin kwanciyar hankali na tsarin LBPF. Saboda haka, tare da ƙaruwar porosity, halayen injiniya da tsawon lokacin gajiya na sassan da aka buga suna raguwa sosai. Rashin daidaiton rarraba makamashi na hasken Gaussian kuma yana haifar da ƙarancin ingancin amfani da makamashin laser da kuma yawan ɓatar da makamashi. Domin samun ingantaccen ingancin bugawa, masana sun fara bincika diyya ga lahani na hasken Gaussian ta hanyar canza sigogin tsari kamar ƙarfin laser, saurin dubawa, kauri na Layer foda, da dabarun duba, don sarrafa yiwuwar shigar da makamashi. Saboda ƙaramin taga na sarrafa wannan hanyar, ƙayyadaddun iyakoki na zahiri suna iyakance yiwuwar ƙarin ingantawa. Misali, ƙara ƙarfin laser da saurin duba bayanai na iya cimma ingantaccen masana'antu, amma sau da yawa yana zuwa ne sakamakon rage ingancin bugu. A cikin 'yan shekarun nan, canza rarraba makamashin laser ta hanyar dabarun siffanta haske na iya inganta ingancin masana'antu da ingancin bugu sosai, wanda zai iya zama alkiblar ci gaba a nan gaba ta fasahar kera ƙarin laser. Fasahar siffanta haske gabaɗaya tana nufin daidaita rarrabawar hasken wutar lantarki na hasken wutar lantarki don samun halayen rarrabawa da yaɗuwa da ake so. An nuna amfani da fasahar siffanta haske a cikin fasahar kera ƙarin ƙarfe a cikin Hoto na 2.
Amfani da fasahar siffanta haske a masana'antar ƙarin laser
Kurakuran buga katako na gargajiya na Gaussian
A cikin fasahar kera ƙarin laser na ƙarfe, rarraba makamashin hasken laser yana da tasiri mai mahimmanci akan ingancin sassan da aka buga. Duk da cewa an yi amfani da hasken Gaussian sosai a cikin kayan aikin kera ƙarin laser na ƙarfe, suna fama da manyan matsaloli kamar rashin ingancin bugawa mara kyau, ƙarancin amfani da makamashi, da tagogi masu kunkuntar tsari a cikin tsarin kera ƙarin. Daga cikinsu, tsarin narkewar foda da kuma yanayin wurin narkewar narkar da ruwa yayin aikin ƙara laser na ƙarfe suna da alaƙa da kauri na layin foda. Saboda kasancewar wuraren fesa foda da zaizayar ƙasa, ainihin kauri na layin foda ya fi tsammanin ka'ida. Na biyu, ginshiƙin tururi ya haifar da manyan fesawar jet na baya. Tururin ƙarfe yana karo da bangon baya don samar da fesawa, waɗanda aka fesa a gefen bangon gaba a daidai da yankin da ke da lanƙwasa na wurin narkewar (kamar yadda aka nuna a Hoto na 3). Saboda hulɗar da ke tsakanin hasken laser da fesawa, fesawar da aka fitar na iya yin tasiri sosai ga ingancin bugawar yadudduka na foda na gaba. Bugu da ƙari, samuwar ramukan maɓalli a cikin wurin narkewar kuma yana shafar ingancin sassan da aka buga sosai. Mafi yawan ramukan da ke cikin abin da aka buga suna faruwa ne sakamakon ramukan kulle marasa tsari.
Tsarin samuwar lahani a cikin fasahar siffanta katako
Fasahar siffanta katako za ta iya cimma ci gaban aiki a girma dabam-dabam a lokaci guda, wanda ya bambanta da hasken Gaussian waɗanda ke inganta aiki a girma ɗaya a farashin sadaukar da wasu girma. Fasahar siffanta katako za ta iya daidaita yanayin rarrabawa da kwararar zafin jiki na wurin narkewar. Ta hanyar sarrafa rarrabawar makamashin laser, ana samun wurin narke mai kwanciyar hankali tare da ƙaramin yanayin zafi. Rarraba makamashin laser mai dacewa yana da amfani don rage gurɓataccen porosity da sputtering lahani, da kuma inganta ingancin buga laser akan sassan ƙarfe. Yana iya samun ci gaba daban-daban a cikin ingancin samarwa da amfani da foda. A lokaci guda, fasahar siffanta katako tana ba mu ƙarin dabarun sarrafawa, tana 'yantar da 'yancin ƙirar tsari sosai, wanda shine ci gaba mai ban mamaki a fasahar kera ƙarin laser.
Lokacin Saƙo: Fabrairu-28-2024
