1. יסודות טכנולוגיית SLM
שימוש בקרני לייזר באנרגיה גבוהה כמקור חום, טכנולוגיית SLM - שיטת הדפסה תלת מימדית מתכת מבוססת מיטת אבקה - סריקה והמסה של אבקת מתכת שכבה אחר שכבה יוצרת אובייקטים תלת מימדיים. תא מלא באבקת מתכת הוא חלק בסיסי מתהליך ההדפסה SLM; האבקה מופצת על פני המצע או לוח הבניין בשכבות דקות למדי באמצעות להבי ציפוי. לייזרים בעלי הספק גבוה ממיסים באופן סלקטיבי רכיבי אבקה בהתאם לנתוני CAD כדי ליצור פרוסות דו-ממדיות של הרכיבים. לאחר מכן מורידים את לוח הבנייה שכבה אחת, ואז מכוסים בשכבה טרייה של אבקה על גבי הלהב המצופה, וחוזרים על התהליך עד לסיום ההדפסה הכוללת.
2 .מטרת העידוד
טכניקת ההדפסה SLM תלויה הרבה במבנה התומך. תמיכה משמשת בעיקר לקיזוז מתח, תמיכה ותיקון, ויצירת ערוצים. המבנה התומך יכול להציע תמיכה נדרשת כדי למנוע מחלקים אלה להתמוטט או להתעוות במהלך תהליך ההדפסה כאשר יש מבנים תלויים, מבני גשרים או שיפועים תלולים בדגם המודפס. תמיכה יכולה גם לעזור לקזז את הלחץ שנוצר במהלך תהליך ההדפסה, ולכן לשפר את הדיוק והיציבות של הדגם. יתר על כן, תוך יצירת ערוצים מפוזרים, המבנה התומך יכול להוריד את הטמפרטורה של בריכת ההיתוך המומסת בלייזר, להפחית את הידבקות האבקה מסביב לבריכת ההיתוך ולשפר את איכות דפוס SLM.
3 צורך בתמיכה של הדפסת SLM
למרות שתהליך הדפסת SLM תלוי הרבה במבנה התמיכה, הוא לא תמיד הכרחי. האם נדרשת תמיכה מסתמכת בעיקר על אלמנטים כולל הצורה הגיאומטרית של הדגם, תנאי ההדפסה והחומרים המשמשים. לפעמים זה אפשרי לבטל את הצורך בתמיכות על ידי שינוי פרמטרי הדפסה כולל כוח לייזר, מהירות סריקה ועובי שכבה עבור צורות גיאומטריות בסיסיות וחתיכות תלויות קטנות יותר. מבנים תומכים הם בדרך כלל חיוניים, עם זאת, עבור מערכות פנימיות מסובכות, רכיבים תלויים גדולים או מדרונות תלולים.
בשימוש נרחב בעיצוב 3D מתכת SLM הם תומכי קונוס ורשת. במיוחד בייצור של חלקי מתכת מסובכים, מערכות תומכות אלו עשויות לקיים ביעילות חלקים תלויים ולשמור על יציבות מבנית. יתר על כן, בדגמים הדורשים סיבובים או דגמים גדולים וכבדים, מבנה התמיכה יכול גם לתקן את מיקום הדגם כדי למנוע חוסר יישור או עיוות במהלך הדפסה או היפוך.
4. שיטות למזער תמיכה
בעוד שתהליך ההדפסה של SLM תלוי במידה רבה במבנה התמיכה, תמיכה רבה מדי עלולה להעלות את הוצאות החומר והזמן ולגרום לכמה אתגרים שלאחר העיבוד. כתוצאה מכך, יש לנקוט בצעדים בתהליך העיצוב וההדפסה כדי לצמצם את השימוש בתומכים ככל שניתן. אלו כמה טכניקות מנצחות:
שפר את ארכיטקטורת המודל: נסה להגביל את השכיחות של רכיבים תלויים ומדרונות תלולים בתכנון המודל ובכך פחות הסתמכות על מבנים תומכים. באמצעות עיצוב מבני הגיוני, ניתן להפוך את הדגם לקומפקטי ויציב יותר, ובכך למזער את העומס התומך הנדרש.
שינוי זווית המדפסת: סיבוב הדגם עוזר לרכיבים המסובכים להיות מכוונים בכיוון שניתן להדפסה יותר, ולכן מוריד את הדרישה למבנים תומכים. עבור האלמנטים התלויים של הדגם, הטיה או כיוון אופקית שלו, למשל, יכולה להציע תמיכה טובה יותר.
בחר את פרמטרי ההדפסה המתאימים ביותר בהתאם למורכבות וצרכי הפירוט של הדגם. שינוי נכון של גורמים כמו גובה השכבה, קצב המילוי ועוצמת הלייזר יסייעו לדגם להיות יציב יותר ולהפחית את הדרישה לתמיכה בבנייה.
מספר מדפסות תלת מימד מאפשרות שימוש בחומרי תמיכה מסיסים. השריית המבנה התומך במים או בממס אחר הופכת אותו פשוט להסרה לאחר ההדפסה. גישה זו יכולה לעזור לאיכות פני השטח ולמראה של הדגם בנוסף לחתוך את התמיכה הנדרשת.
להורדת ניצול מבנה התמיכה ולהגברת יעילות ההסרה, שנה את הפרמטרים של מבנה התמיכה בתוכנית החיתוך לרבות צפיפות, עובי וצורה. במקביל, ניתן לנסות מספר סוגים של תומכים - כגון תומכי רשת, תומכים חרוטיים וכו' - כדי להקטין את שטח המגע בין התמיכה למבנה תוך מילוי צורכי התמיכה.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-metal-printing-inconel-718-impeller.html