Basta analizzare i principali fattori di influenza del processo di produzione additiva

Nov 02, 2022

Al momento, la tecnologia di produzione additiva è diventata una tecnologia molto preoccupata, che è stata vigorosamente sviluppata nei settori aerospaziale, automobilistico, della biomedicina e di altri settori, ed è diventata una forza importante per promuovere la trasformazione e l'aggiornamento della produzione tradizionale. La tecnologia di produzione additiva in Cina si è sviluppata rapidamente negli ultimi anni e vari mercati dei servizi applicativi stanno gradualmente prendendo forma. Sebbene siano stati raggiunti alcuni risultati in alcune aree, rispetto all'estero, le riserve tecnologiche dell'intero settore sono insufficienti e le tecnologie di base e i brevetti relativi alla produzione additiva sono controllati da imprese straniere.

Attualmente, i materiali metallici sono ancora i più utilizzati nella produzione industriale. È un'importante direzione di sviluppo della tecnologia di produzione additiva utilizzare la tecnologia di produzione additiva per sostituire i metodi di processo tradizionali e produrre parti metalliche difficili da elaborare con i metodi di lavorazione tradizionali. Diversamente dai metodi di processo tradizionali, la tecnologia di produzione additiva propone requisiti più elevati in termini di prestazioni e applicabilità dei materiali. Tuttavia, i materiali in polvere metallica, come base industriale, sono diventati un fattore importante che limita il rapido sviluppo dell'industria della produzione additiva in Cina. Sebbene esistano molti metodi tecnici per realizzare la produzione additiva, il meccanismo di elaborazione è sostanzialmente lo stesso, ovvero i materiali si sciolgono rapidamente sotto l'azione di una fonte di calore ad alta energia. Grazie al tempo di azione estremamente breve, il metallo fuso solidifica rapidamente sotto l'effetto di raffreddamento della matrice, realizzando così lo stampaggio in una specifica area di scansione. L'energia dei prodotti di produzione additiva è determinata dalle proprietà della fonte di calore, dalle proprietà dei materiali e dai parametri di processo. Il tipo di fonte di calore e la modalità di alimentazione della polvere sono i fattori fondamentali per distinguere le diverse tecnologie di produzione additiva.

Ora, i fattori di influenza del processo di produzione additiva sono analizzati in dettaglio dalla maglieria di precisione ZHONGWEI a Qinhuangdao:

1. Fonte di calore

Nel campo della produzione additiva dei metalli, le fonti di calore più mature sono i laser e i fasci di elettroni ad alta energia. Il principio di funzionamento del fascio di elettroni è diverso da quello del laser. La modalità di riscaldamento del fascio di elettroni è che gli elettroni ad alta energia passano attraverso la superficie del bersaglio ed entrano a una certa profondità dalla superficie, quindi trasmettono energia agli atomi bersaglio, in modo da intensificare la vibrazione degli atomi bersaglio e convertire il energia cinetica degli elettroni in energia termica; Il laser viene riscaldato assorbendo l'energia del fotone sulla superficie del bersaglio e il laser non passa attraverso la superficie del bersaglio. Nel processo di produzione e lavorazione dei materiali, la potenza e la velocità di scansione della fonte di calore sono generalmente costanti, ovvero la densità di energia che agisce sul materiale è costante e l'effetto della fonte di calore è determinato direttamente dalle prestazioni di assorbimento di il materiale alla fonte di calore. L'assorbimento dell'energia della fonte di calore da parte dei materiali è determinato dal loro meccanismo d'azione, dallo stato superficiale del materiale e da altri fattori. Per la sorgente di calore laser più comunemente utilizzata, l'assorbimento di energia della luce laser è correlato alla lunghezza d'onda, alla riflettività del materiale illuminato e alla densità di energia. Durante il processo di stampaggio, lo stato della superficie, le dimensioni e altri fattori del materiale hanno ovvi vincoli sul laser. A causa del diverso meccanismo del fascio di elettroni, ha una migliore adattabilità rispetto al laser nel processo di produzione additiva.

2. Materiali

Il materiale in polvere è attualmente il materiale di produzione additiva in metallo più comunemente usato. La polvere di metallo, in quanto anello più importante nella catena dell'industria della produzione additiva di parti metalliche, è anche il più prezioso. I materiali in polvere di metallo sono generalmente utilizzati nell'industria della metallurgia delle polveri. Lo stampaggio della metallurgia delle polveri si riferisce alla formatura finale della polvere in condizioni di alta pressione e temperatura elevata dopo che la polvere è stata preformata. Durante l'intero processo, i cambiamenti fisici e metallurgici dei materiali sono relativamente lenti e i materiali hanno tempo sufficiente per la fusione, la diffusione e la reazione. A causa della limitazione della temperatura e della pressione durante la lavorazione della metallurgia delle polveri, al fine di garantire la compattezza del pezzo, è necessario utilizzare materiali in polvere per riempire completamente la cavità di formatura il più possibile. In considerazione delle caratteristiche tecniche del processo di metallurgia delle polveri, è stato sviluppato un insieme relativamente completo di metodi e standard di valutazione delle polveri e possono essere utilizzati indicatori relativamente completi per mantenere costanti le prestazioni dei materiali in polvere, come la dimensione delle particelle, la superficie specifica, distribuzione dimensionale, densità della polvere, portata, densità di imballaggio sfuso, porosità, ecc. Per la metallurgia delle polveri, la fluidità e la densità di presa della polvere sono indici importanti per misurare i materiali in polvere utilizzati nella metallurgia delle polveri.

3. Processo

Quando il metodo di riempimento della polvere è la diffusione della polvere, la fonte di calore agisce preferenzialmente sulla polvere. Al fine di garantire la combinazione metallurgica completa della polvere e dell'area formata, è necessario garantire che la profondità e le dimensioni del bagno fuso nel processo di lavorazione rientrino in un intervallo ragionevole. Quando viene adottata la modalità di alimentazione della polvere sincrona, indipendentemente dalla modalità di alimentazione della polvere coassiale o dalla modalità di alimentazione della polvere laterale, l'effetto della fonte di calore sul materiale può essere diviso in due parti: l'effetto sull'area formata e l'effetto sulla materiale in polvere. Dopo che la polvere è stata riscaldata a una certa temperatura dalla fonte di calore durante il movimento, viene spinta nell'area formata sotto l'azione della propria energia cinetica. L'intero processo di formatura è equivalente al processo di materiali in polvere ad alta energia che bombardano l'area di fusione. Questo metodo è più favorevole al miglioramento della densità dei prodotti rispetto al metodo di spargimento della polvere.

Il processo di produzione additiva è ovviamente diverso dal processo di metallurgia delle polveri. Il cambio metallurgico dei materiali in polvere sotto l'effetto della fonte di calore è estremamente rapido. Durante il processo di formatura, i materiali in polvere agiscono direttamente sulla fonte di calore. I materiali in polvere non hanno vincoli di stampo e pressione permanente esterna. Si ritiene generalmente che i materiali in polvere con diametro inferiore a 1 mm siano adatti per la produzione additiva e la dimensione delle particelle sia 50 μ. Il materiale in polvere di m circa ha buone prestazioni di stampaggio. Rispetto all'industria della metallurgia delle polveri, al momento, non esistono metodi o standard di valutazione maturi per determinare l'applicabilità dei materiali in polvere e dei processi di produzione additiva in Cina, e i relativi metodi di valutazione e indicatori delle polveri per la produzione additiva devono essere ulteriormente studiati e considerato.

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