Lasereiden tuolla puolen! Läpimurto elektronisuihkun reitillä metallin 3D-tulostuksessa

3D-tulostusTeknologia, joka kuuluu tieteellisen ja teknologisen vallankumouksen uuteen kierrokseen sekä teolliseen muutokseen, jolla on merkittävä liikkeellepaneva voima. Zhongguancunin kansainvälisen teknologiakonferenssin aikana vuonna 2024 Tsinghuan yliopiston Tsingyan SmartBeam, joka on perustettu sen tieteellisten ja teknologisten saavutusten muuntamisen jälkeen, julkaisi upouuden elektronisuihku-3D-tulostustuotteen, jonka siihen liittyvä teknologia eroaa merkittävästi tämän alan nykyisestä valtavirran teknologiareitistä.

2024 Zhongguancunin kansainvälinen teknologiavaihtokonferenssi.

Elektronisäteet ja laserit

3D-tulostustekniikka, joka tunnetaan myös nimellä additiivinen valmistustekniikka, on uusi tekniikka, joka käyttää digitaalisia mallitiedostoja perustana käyttäen jauhemaisia metalleja tai muoveja ja muita liimamateriaaleja, piste kerrallaan, kerros kerrokselta, kumulatiivinen päällekkäisyys ja siten kolmiulotteisten kokonaisuuksien muodostaminen. Siitä on tullut yksi teknologisen vallankumouksen ja teollisen muutoksen uuden kierroksen tärkeistä liikkeellepanevista voimista, koska sillä on syvällinen vaikutus perinteisiin teollisuusprosesseihin, tuotantolinjoihin, tuotantotapoihin ja teollisten ketjujen yhdistelmiin.

3D-tulostus on jaettu metalli 3D-tulostus ja ei-metalli tulostus, joista metalli 3D-tulostus enimmäkseen rauta, titaani, nikkeli, nikkeli, teräs ja muut metallijauheet raaka-aineina, olemassaolo räätälöinti, low-loss, tarkkuus valmistus ja muita etuja, ilmailu- ja avaruusalalla, sotilaallinen, lääkinnälliset laitteet ja muut valmistuksen aloilla, joilla on tiukat vaatimukset tuotteen suorituskykyä käytetään laajalti, verrattuna ei-metalli 3D-tulostuksen metalli 3D-tulostuksen metalli 3D-tulostuksen on enemmän arvo, Verrattuna muuhun kuin metalliseen 3D-tulostukseen, metallisella 3D-tulostuksella on enemmän arvoa, korkeampia teknisiä esteitä ja enemmän tilaa tuleville sovelluksille.

Tutkimusraportti osoittaa, että metallin 3D-tulostus erilaisia teknisiä reittejä luokassa, laser-selektiivinen sulatus tekniikka, joka tunnetaan myös nimellä SLM, on tärkein suosittu ohjelma, tuotos sen tuotteiden kustannustehokas suhteellisen hallitsevassa asemassa, ja vaikeusaste tekniikka on myös suhteellisen kohtalainen tilanne.

Tsinghuan yliopiston konetekniikan laitoksen pitkäaikainen professori Lin Feng sanoi, että ilmailu- ja avaruusteollisuudessa on kasvava kysyntä korkean lämpötilan metallien additiiviselle valmistukselle, kun lentoparametrit paranevat jatkuvasti. Super-poltto ram moottorin sisääntulo, kaasuturbiinin turbiinin lavat, kiinteän rakettimoottorin kurkun vuori, korkea-super ajoneuvon pää näistä osista, niiden käyttölämpötila on yli 1000 ℃. Korkean lämpötilan metallimateriaaleja on vaikea muotoilla tarkasti ja ne ovat alttiita halkeilulle lasertulostuksella, mutta halkeilun ongelma voidaan ratkaista käyttämällä elektronisuihkun selektiivistä vyöhykesulatustekniikkaa (EBSM).

On olemassa tekniikka, jossa käytetään korkean energian elektronisuihkua lämmönlähteenä, joka perustuu jauhepetiin, CAD:hen, joka tunnetaan myös nimellä tietokoneavusteinen suunnittelu, joka on suoraan ohjattu lähes verkon muotoinen metallin lisäainevalmistusprosessi. Koska energian muuntumisnopeus ja absorptionopeus ovat korkeammat ja sisäinen jännitys on vähäisempi, se muotoutuu paremmin. Hän puhuu: “Materiaalit, jotka olisivat halkeilleet, pystyvät nyt olemaan halkeilematta; rakenteet, jotka olisi pitänyt suunnitella erittäin vahvoilla tuilla, pystyvät nyt olemaan tukematta.” .

Multi-gun array -teknologian läpimurto

Lasereihin verrattuna elektronisuihku on metallin 3D-tulostuksessa ylivoimainen kokonaissuorituskyvyn kannalta. Koska elektronisäde vaatii kuitenkin tyhjiöympäristön, tätä tekniikkaa on vaikeampi kehittää, ja se on jäänyt jonkin aikaa jälkeen.

Tsinghuan yliopisto ja Tsinghuan yliopiston SmartBeam-tiimi ovat työskennelleet ahkerasti tämän reitin parissa 20 vuoden ajan. Vuonna 2004 tiimin jäsenet kehittivät menestyksekkäästi E-beam-selektiivisen sulatusteknologian Tsinghuan yliopistossa; vuonna 2015 Tsinghuan yliopisto yhtiöitti Tsinghua Wisdom Beamin; vuonna 2017 kaupallistettujen laitteiden ensimmäinen sukupolvi kehitettiin itsenäisesti; vuonna 2021 lanseerataan Qbeam-tuotesarja; ja vuonna 2023 julkaistaan multi-shot array -laitteet.

Moniammuntalaitteet.

Beijing Qingyan Smart Beam Technology Co., Ltd:n T&K-johtaja ja Tsinghuan yliopiston tohtori Zhao De Chen sanoi, että tekninen ryhmä havaitsi, että markkinoilla nykyisin olevien elektronisuihkujen lisäainevalmistuslaitteiden koolla on rajoituksia, mikä on keskeinen este niiden tuotantosovelluksille ilmailu- ja avaruusalalla. “Tällä hetkellä kaupalliset E-BEAM-laitteet kotimaassa ja ulkomailla eivät ole kooltaan yli 400 millimetriä, mutta todellisuudessa monet ilmailu- ja avaruusteollisuuden titaaniseososat ovat yli 500 millimetrin kokoisia.” .

Suurikokoisten titaaniseososien ratkaisun saavuttamiseksi erätuotannon saavuttamiseksi tekninen tiimi valitsi multi-gun array -tekniikan, ja vuoden 2018 alusta lähtien kertyi yli 20 keskeistä teknologiaa multi-gun-häiriöiden, multielektronisäteen liitoskalibroinnin jne. ratkaisemiseksi ja kehitti menestyksekkäästi uuden Qbeam S600: n. Tuote sopii ilmailu- ja ilmailualan ja ilmailualan vaatimuksiin, jotka koskevat suurikokoisten ja rakenteellisesti monimutkaisten komponenttien korkean tehokkuuden ja alhaisen kustannustason erätuotantoa, ja tulostus Tuote täyttää ilmailu- ja avaruusteollisuuden ja ilmailun vaatimukset suurikokoisille, rakenteellisesti monimutkaisille komponenteille, joilla on korkea hyötysuhde ja edullinen erävalmistus, ja tulostuskokoa on laajennettu 600 × 600 × 700 mm:iin, ja titaaniseoksen laskeutumistehokkuus on nostettu yli 400 kuutiosenttimetriin tunnissa.

E-säteilykoneella on huomattavia erätuotannon säästöjä verrattuna laserkoneisiin, sillä tyypillinen lääketieteellisen sovelluksen osa alentaa 471 TP3T:n kustannukset osaa kohti ja lisää koneen tuotantoa 2001 TP3T:iin.

Teknologiajohtajuus.

Hänen tietojensa mukaan Zero2IPO on ainoa laitevalmistaja maailmassa, joka on tutkinut monitykkirakenteita ja toteuttanut niiden teollistamisen, Zhao De Chen sanoi.

Hän antoi lausunnon, selkeä tutkimus henkinen palkki on ohjattu elektronisuihku 3D-tulostus multi-gun array joukko keskeisiä teknologioita, erilaisia suurempia kokoa laitteiden tutkimuksessa sekä on suorittanut hankkeen hyväksymisvaiheessa, multi-gun array teknologia, voi avata kokonaan uusi luku elektronisuihku lisäainevalmistus.

Päätoimittaja: Fan Jianghong