ধাতব 3D প্রিন্টিং, ভ্যাকুয়াম ক্লিনিং বা এয়ারফ্লো ক্লিনিংয়ের জন্য কোনটি বেশি উপযুক্ত?

一, ভ্যাকুয়াম ক্লিনিং প্রযুক্তি: EBM প্রক্রিয়ার ভৌত ভিত্তি
1. প্রধান উপায় এটি কাজ করে
ইলেক্ট্রন বিম মেল্টিং (EBM) প্রযুক্তিতে, উচ্চ-শক্তির ইলেকট্রন বিম শূন্যে এক সময়ে এক স্তরে ধাতব পাউডার গলিয়ে দেয়। এর ভ্যাকুয়াম সিস্টেমের তিনটি প্রধান কাজ রয়েছে:
ইলেকট্রন রশ্মির পথের গ্যারান্টি: 4 × 10 ⁻¹ Pa এর উচ্চ শূন্যতায়, ইলেকট্রন বিমের গড় মুক্ত পথ দশ মিটার পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। যখন বীম গ্যাসের অণুগুলিতে আঘাত করে তখন এটি শক্তি নষ্ট হওয়া থেকে রক্ষা করে এবং নিশ্চিত করে যে গলিত পুলটি ± 0.2 মিমি এর মধ্যে সঠিক।
পদার্থের জারণ রোধ করা: ভ্যাকুয়ামে, টাইটানিয়াম অ্যালয় (Ti6Al4V) এর মতো সক্রিয় পদার্থের অক্সিডেশন হার 99.7% কমে যায় এবং পাউডার পুনরুদ্ধারের হার SLM পদ্ধতিতে 75% থেকে 92%-এ বেড়ে যায়। একটি পৃষ্ঠা মুদ্রণের খরচ 30% কমে যায়।
ভাল ডিগ্যাসিং প্রভাব: ভ্যাকুয়াম পরিবেশ গলিত পুলে গ্যাসের দ্রবণীয়তা 80% এবং ছিদ্রতা SLM এর 0.5% থেকে 0.02% কম করে, যা অংশগুলির ক্লান্তি জীবনকে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে।
2. সরঞ্জাম ব্যবহার করার জন্য পরিকল্পনা
উদাহরণস্বরূপ, জার্মানির Pfeiffer ভ্যাকুয়াম থেকে EBM সিস্টেম একটি তিন-স্তরের ভ্যাকুয়াম আর্কিটেকচার ব্যবহার করে:
রুট পাম্প এবং রোটারি ভ্যান পাম্প একসাথে কাজ করে রুক্ষ পাম্পিং প্রদান করে, মাত্র 3 মিনিটে চেম্বারের চাপকে বায়ুমণ্ডলীয় চাপ থেকে 10⁻¹ Pa-এ কমিয়ে দেয়।
উচ্চ ভ্যাকুয়াম পাম্পের গ্রুপ: আণবিক পাম্প এবং টাইটানিয়াম পরমানন্দ পাম্প একসাথে কাজ করে 5 × 10⁻⁵ Pa এর ভ্যাকুয়াম তৈরি করতে, যা ইলেক্ট্রন রশ্মির স্থিতিশীলতার জন্য সর্বোচ্চ EBM প্রয়োজন।
লিক খোঁজার সিস্টেম: হিলিয়াম ভর স্পেকট্রোমিটার লিক ডিটেক্টর রিয়েল টাইমে চেম্বারের সিলিংয়ের উপর নজর রাখে এবং মুদ্রণ প্রক্রিয়াটিকে দীর্ঘ সময়ের জন্য স্থিতিশীল রাখতে 1 × 10⁻⁹ Pa · m³/s এর নিচে ক্রমবর্ধমান ফুটো হার রাখে।
3. প্রক্রিয়ার সীমাবদ্ধতা
মূলত তিনটি উপায় আছে যে হুভার পরিষ্কার সীমিত:
সরঞ্জামের খরচ বেশি: উচ্চ ভ্যাকুয়াম সিস্টেমগুলি EBM সরঞ্জামের মোট খরচের 40% প্রতিনিধিত্ব করে এবং রক্ষণাবেক্ষণের খরচ SLM পদ্ধতির চেয়ে 2.3 গুণ বেশি।
সীমিত উপাদান অভিযোজনযোগ্যতা: এটি শুধুমাত্র ইলেক্ট্রন বিম গলানোর প্রক্রিয়ার সাথে কাজ করে এবং SLM এর মতো লেজার গলানোর প্রযুক্তির সাথে নয়।
উত্পাদন চক্রের সীমাবদ্ধতা: ভ্যাকুয়াম পাম্পিং একক পিস উত্পাদন চক্রের 25% গ্রহণ করে, যা প্রচুর পরিমাণে উত্পাদন করার সময় এটিকে অনেক কম দক্ষ করে তোলে।
2, এয়ারফ্লো ক্লিনিং টেকনোলজি: এলপিবিএফ প্রক্রিয়ায় একটি বড় পদক্ষেপ
1. প্রযুক্তিতে নতুন ধারণা
EOS বড় LPBF (লেজার পাউডার বেড মেল্টিং) মেশিনের জন্য AirSword তৈরি করেছে। এয়ারফ্লো ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম তরল গতিবিদ্যা অপ্টিমাইজ করে তিনটি বড় উন্নতি করে:
লেমিনারাইজেশন ডিজাইন: রেকটিফায়ার চ্যানেল এবং এয়ার গাইড ফিনের মিশ্রণ ব্যবহার করে, গহ্বরের অভ্যন্তরে ঘূর্ণি অঞ্চল থেকে পরিত্রাণ পেয়ে বায়ুপ্রবাহের গতিবেগের মানক বিচ্যুতি স্বাভাবিক 1.2m/s থেকে 0.3m/s-এ নামিয়ে আনা হয়।
তাপগতিবিদ্যা নিয়ন্ত্রণ: পাখনাগুলির ভিতরে শীতল তরল সঞ্চালিত হয় যা বায়ুপ্রবাহের তাপমাত্রাকে 5 ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি পরিবর্তন করা থেকে বিরত রাখে। এটি তাপীয় চাপের কারণে পাউডারকে একত্রিত হওয়া বন্ধ করে।
অনেকগুলি ভৌত ​​ক্ষেত্রের মিলন: একটি CFD সিমুলেশন বায়ু নালী কাঠামোর উন্নতির জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল, যার ফলে 1.5m × 1.5m বিল্ডিং এলাকায় 98.7% ধোঁয়া এবং ধুলো অপসারণের কার্যকারিতা ছিল। এটি ক্রস ভেন্টিলেশনের পুরানো পদ্ধতির চেয়ে 42% ভাল।
2. প্রকৌশল বাস্তবায়নের উদাহরণ
AMCM M8K সরঞ্জাম ব্যবহার করার সময়, AirSword™ সিস্টেমটি অনেক সুবিধা দেখায়:
অপটিক্যাল সিস্টেমের জন্য সুরক্ষা: প্রতিরক্ষামূলক লেন্সের ট্রান্সমিট্যান্স 200 ঘন্টা একটানা মুদ্রণের পরেও 99.2% এ থাকে। এর মানে হল যে রক্ষণাবেক্ষণ চক্র স্ট্যান্ডার্ড সমাধানগুলির তুলনায় পাঁচ গুণ বেশি স্থায়ী হয়।
পাউডারের ভালো ব্যবহার: চেম্বারে অক্সিজেনের মাত্রা 50ppm-এর নিচে স্থিতিশীল রাখা হয়, যা নিকেল ভিত্তিক অ্যালয় পাউডারের অক্সিডেশন হারকে 0.8% থেকে 0.15% পর্যন্ত কমিয়ে দেয়।
আমরা কতটা জিনিস তৈরি করতে পারি তার অগ্রগতি: 1m 1m 0.5m বিমান চলাচলের কাঠামোগত অংশ তৈরির জন্য মুদ্রণ চক্রের সময় কমিয়ে 72 ঘন্টা করা হয়েছিল, যা ভ্যাকুয়াম পদ্ধতির চেয়ে 35% দ্রুত।
3. প্রযুক্তিগত সীমা
বায়ুপ্রবাহ পরিষ্কারের ব্যবহার নিম্নলিখিত কারণগুলির দ্বারা সীমাবদ্ধ:
বস্তুগত ক্রিয়াকলাপের সীমাবদ্ধতা: অক্সিডেশনের প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল উপাদানগুলির জন্য, যেমন টাইটানিয়াম সংকর, একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস (যেমন আর্গন আংশিক চাপ 99.999%) দিয়ে সুরক্ষা প্রয়োজন, যা অপারেটিং খরচ বাড়ায়।
সীল করার সরঞ্জামের জন্য প্রয়োজনীয়তা: বাইরের কণাগুলিকে বাতাসের প্রবাহের সাথে প্রবেশ এবং তালগোল না করতে, বায়ু নালী সিস্টেমের অবশ্যই একটি IP67 সুরক্ষা রেটিং থাকতে হবে।
ভবনের আকারের সীমা: যদি বিল্ডিং এলাকা 2 মি 2 মিটারের বেশি হয় এবং বায়ুপ্রবাহ চ্যানেলের দৈর্ঘ্য তরল মেকানিক্সের সমালোচনামূলক মূল্যের চেয়ে বেশি হয়, তাহলে একটি বিভক্ত স্বাধীন বায়ু ক্ষেত্রের নকশা প্রয়োজন।
3, প্রক্রিয়া অভিযোজনযোগ্যতার জন্য সিদ্ধান্ত ম্যাট্রিক্স
মূল্যায়ন মাত্রা: এয়ারফ্লো ক্লিনিং টেকনোলজি, ভ্যাকুয়াম ক্লিনিং টেকনোলজি
ব্যবহারযোগ্য প্রক্রিয়া ইলেক্ট্রন বিম মেল্টিং (EBM) এবং লেজার পাউডার বেড মেল্টিং (LPBF)
উপকরণের অভিযোজনযোগ্যতা: সক্রিয় উপকরণ, যেমন টাইটানিয়াম অ্যালয় এবং কোবাল্ট ক্রোমিয়াম অ্যালয় এবং নিয়মিত উপকরণ, যেমন অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় এবং স্টেইনলেস স্টীল
বিল্ডিংয়ের আকার অবশ্যই 0.35m 0.35m 0.38m এবং 1m 1m 0.5m এর মধ্যে হতে হবে (এটি বড় করা যেতে পারে)।
যন্ত্রপাতির উচ্চ মূল্য (সরঞ্জামের মোট খরচের 40%)
কম উৎপাদন দক্ষতা (25% হুভার ব্যবহার) এবং উচ্চ (সব সময় চালানোর ক্ষমতা)
এগুলি ব্যবহার করার কিছু সাধারণ জায়গা হল বিমানের ইঞ্জিনের জন্য টারবাইন ব্লেড, মেডিকেল ইমপ্লান্ট, এরোপ্লেনগুলির জন্য বিশাল কাঠামোগত অংশ এবং গাড়ির ছাঁচে।