تحولی جدید در پرینت سه بعدی فلزات: استفاده از پرتوی LED به جای لیزر

تکنولوژی پرینت سه بعدی یک فناوری نوین بر پایه ساخت لایه به لایه مواد است که در دهه اخیر اسم آن بسیار بر سر زبان ها افتاده است. با این حال این تکنولوژی به دلیل قدمت پایینی که دارد، نقاط ضعفی هم در مقایسه با دیگر تکنولوژی های ساخت و تولید نظیر ماشینکاری دارد. به همین دلیل مبحث ساخت افزایشی و پرینت سه بعدی در طول یک دهه اخیر به مبحث داغ جهان تبدیل شده و تحقیقات زیادی در پژوهشگاه ها و دانشگاه های جهان جهت ارتقای این تکنولوژی انجام می شود.

در حال حاضر فناوری جدیدی بر پایه استفاده از منبع انرژی LED به نام SLEDM کشف شده که ذوب مواد پودری فلزی را با استفاده از منبع نوری LED نشانه رفته است. این تکنولوژی توسط تیمی به سرپرستی Franz Hass، رئیس موسسه تحقیقات و تولیدات مهندسی دانشگاه TU Graz اتریش انجام پذیرفته است.

این تکنولوژی مشابه روش ذوب انتخابی توسط لیزر (SLM) و روش ذوب با استفاده از پرتوی الکترونی (EBM) است که در آن ها از پرتوی لیزر یا پرتوی الکترونی به منظور ذوب و ساخت لایه به لایه تا زمان دستیابی به قطعه نهایی استفاده می شود. با این وجود این روش ها دو عیب بزرگ دارند:

• برای ساخت قطعات بزرگ زمان صرف شده بسیار طولانی است.
• زمان مصرف شده برای عملیات پس پردازش در این فرایندها زیاد است.

تکنولوژی SLEDM بر پایه استفاده از تکنولوژی LED توانسته بر این مشکلات غلبه کند. با ما همراه باشید تا شما را با مزایای این تکنولوژی آشنا کنیم.

قابلیت تولید قطعات حجیم و پیچیده در زمانی کوتاه تر

همان طوری که گفته شد، در این روش از پرتوی LED برای ذوب بستر پودری استفاده می شود. با استفاده از این تکنولوژی قطر پرتوهایی که بر روی سطح متمرکز می شوند، بین 0/05 تا 20 میلیمتر متغیر است که این قابلیت امکان ذوب و تولید حجم بزرگتری را در واحد زمان فراهم می کند.

با عملیات پس پردازش تکراری و خسته کننده خداحافظی کنید

این تکنولوژی بر پایه یک طرح جدید طراحی شده که اجزا را از بالا به پایین اضافه می  کند. به این ترتیب مقدار پودری که در طول فرایند برای تولید قطعه استفاده می شود، به میزان حداقل خواهد بود. همچنین فرایند پس پردازش در طول عملیات پرینت قابل انجام خواهد بود. Hass در این باره می گوید:

با ظهور این تکنولوژی، زمانی که به خصوص برای عملیات پس پردازش و کارهای تکراری مانند تراش دادن و صاف کردن سطوح و حذف سازه های پشتیان (support structure) صرف می شود، به طور چشمگیری کاهش خواهد یافت.

توسعه تکنولوژی SLEDM برای برنامه های بعدی

تکنولوژی پرینت سه بعدی با پرتوی لیزر برای نخستین بار در دانشگاه پزشکی Graz اتریش مورد استفاده قرار گرفته است. این فرایند برای تولید ایمپلنت های فلزی زیست تخریب پذیر استفاده های زیادی خواهد داشت. برای مثال پیچ هایی که از آلیاژهای منیزیومی برای اتصال در شکستی های استخوانی مورد استفاده قرار می گیرند. این ایمپلنت ها، پس از جوش خوردن و رشد بافت های بدن، به طور خودکار حذف خواهند شد.

دومین زمینه ای که این تکنولوژی کاربردهای زیادی در آن خواهد داشت، تولید صفحات دو قطبی برای سلول های سوختی و قطعات مورد نیاز در باتری ها خواهد بود. Hass در انتها اضافه می کند:

ما قصد داریم تکنولوژی پرینت سه بعدی SLEDM را به فرایندی اقتصادی برای تولید قطعات الکترونیکی تبدیل کنیم و به طور حتم در این زمینه تکنولوژی SLEDM پیشگام خواهد بود.

Story Source

Materials provided by Graz University of Technology. Note: Content may be edited for style and length.