적층 제조 공정의 주요 영향 요인을 간단히 분석

Nov 02, 2022

현재 적층 제조 기술은 항공 우주, 자동차, 생물 의약 및 기타 산업에서 활발하게 개발되고 전통적인 제조의 전환 및 업그레이드를 촉진하는 중요한 힘이 된 매우 우려되는 기술이되었습니다. 최근 중국의 적층가공기술은 급속도로 발전하고 다양한 응용서비스 시장이 점차 형성되고 있다. 일부 분야에서 일부 성과를 거두긴 했지만 해외에 비해 산업 전체의 기술 보유량이 부족하고 적층가공과 관련된 핵심 기술과 특허는 외국 기업이 장악하고 있다.

현재 금속 재료는 여전히 산업 생산에서 가장 널리 사용됩니다. 적층가공기술을 이용하여 기존의 공정방식을 대체하고 기존의 가공방법으로 가공하기 어려운 금속부품을 제조하는 것은 적층가공기술의 중요한 발전방향이다. 전통적인 공정 방법과 달리 적층 제조 기술은 재료의 성능과 적용 가능성에 대한 더 높은 요구 사항을 제시합니다. 그러나 금속 분말 재료는 산업 기반으로 중국의 적층 제조 산업의 급속한 발전을 제한하는 중요한 요소가되었습니다. 적층 가공을 실현하는 기술적인 방법은 여러 가지가 있지만, 가공 메커니즘은 기본적으로 동일합니다. 즉, 재료는 고에너지 열원의 작용으로 빠르게 녹습니다. 매우 짧은 작용 시간으로 인해 용융 금속은 매트릭스의 냉각 효과에 따라 빠르게 응고되어 특정 스캔 영역에서 성형을 실현합니다. 적층 제조 제품의 에너지는 열원의 특성, 재료 특성 및 공정 매개변수에 의해 결정됩니다. 열원의 종류와 분말 공급 방식은 다양한 적층 제조 기술을 구별하는 가장 기본적인 요소입니다.

이제 적층 제조 공정의 영향 요인은 친황도의 ZHONGWEI 정밀 편직에 의해 자세히 분석됩니다.

1. 열원

금속 적층 제조 분야에서 가장 성숙한 열원은 레이저와 고에너지 전자빔입니다. 전자빔의 작동 원리는 레이저의 작동 원리와 다릅니다. 전자빔의 가열 방식은 고에너지 전자가 표적의 표면을 통과하여 표면에서 일정 깊이로 들어간 다음 표적 원자에 에너지를 전달하여 표적 원자의 진동을 강화하고 변환시키는 것입니다. 전자의 운동에너지를 열에너지로 변환; 레이저는 타겟 표면의 광자 에너지를 흡수하여 가열되며 레이저는 타겟 표면을 통과하지 않습니다. 재료 제조 및 가공 과정에서 열원의 전력 및 스캔 속도는 일반적으로 일정합니다. 즉, 재료에 작용하는 에너지 밀도는 일정하며 열원의 효과는 열원의 흡수 성능에 의해 직접 결정됩니다. 재료를 열원으로. 재료에 의한 열원 에너지의 흡수는 작용 메커니즘, 재료 표면 상태 및 기타 요인에 의해 결정됩니다. 가장 일반적으로 사용되는 레이저 열원의 경우 레이저 광 에너지의 흡수는 파장, 조명된 재료의 반사율 및 에너지 밀도와 관련이 있습니다. 성형 과정에서 재료의 표면 상태, 크기 및 기타 요인은 레이저에 대한 명백한 제약이 있습니다. 전자빔의 메커니즘이 다르기 때문에 적층 제조 공정에서 레이저보다 적응성이 우수합니다.

2. 재료

분말 재료는 현재 가장 일반적으로 사용되는 금속 적층 제조 재료입니다. 금속 부품 적층 제조 산업 체인에서 가장 중요한 연결 고리인 금속 분말도 가장 가치가 있습니다. 금속 분말 재료는 일반적으로 분말 야금 산업에서 사용됩니다. 분말 야금 성형은 분말이 예비 성형 된 후 고압 및 고온 조건에서 분말의 최종 성형을 나타냅니다. 전체 과정에서 재료의 물리적 및 야금 적 변화는 상대적으로 느리고 재료는 융합, 확산 및 반응에 충분한 시간이 있습니다. 분말 야금 공정 중 온도와 압력의 제한으로 인해 공작물의 소형화를 보장하기 위해 분말 재료를 사용하여 성형 캐비티를 최대한 채우는 것이 필요합니다. 분말 야금 공정의 기술적 특성을 고려할 때 비교적 완전한 분말 평가 방법 및 표준 세트가 개발되었으며 비교적 완전한 지표를 사용하여 입자 크기, 비표면적, 입자와 같은 분말 재료의 성능을 일정하게 유지할 수 있습니다. 크기 분포, 분말 밀도, 유속, 느슨한 패킹 밀도, 다공성 등 분말 야금의 경우 분말의 유동성 및 탭 밀도는 분말 야금에 사용되는 분말 재료를 측정하는 중요한 지표입니다.

3. 프로세스

분말 충전 방식이 분말 퍼짐인 경우 열원이 분말에 우선적으로 작용합니다. 분말과 성형 영역의 완전한 야금학적 조합을 보장하기 위해서는 가공 공정에서 용융 풀의 깊이와 크기가 합리적인 범위 내에 있어야 합니다. 동기식 분말 공급 모드가 채택되면 동축 분말 공급 모드 또는 측면 분말 공급 모드에 관계없이 재료에 대한 열원의 영향은 두 부분으로 나눌 수 있습니다. 형성 영역에 대한 영향과 분말 재료. 분말은 이동 중 열원에 의해 일정 온도까지 가열된 후 자체 운동 에너지의 작용으로 형성 영역으로 구동됩니다. 전체 성형 공정은 상대적으로 고에너지 분말 재료가 융합 영역을 공격하는 공정과 동일합니다. 이 방법은 분말 살포 방법보다 제품의 밀도 향상에 더 도움이 됩니다.

적층 제조 공정은 분말 야금 공정과 분명히 다릅니다. 열원의 영향으로 분말 재료의 야금 변화는 매우 빠릅니다. 성형 과정에서 분말 재료는 열원에 직접 작용합니다. 분말 재료에는 금형 제약 조건과 외부 영구 압력이 없습니다. 일반적으로 직경이 1mm 미만인 분말 재료가 적층 가공에 적합하며 입자 크기가 50μm 정도인 분말 재료는 성형 성능이 좋은 것으로 알려져 있습니다. 분말 야금 산업과 비교하여 현재 중국에는 분말 재료 및 적층 제조 공정의 적용 가능성을 결정하는 성숙한 평가 방법 또는 표준이 없으며 적층 제조 분말의 관련 평가 방법 및 지표에 대한 추가 연구 및 존경받는.

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