ちょっと、そこ！ SLMテクノロジーのサプライヤーとして、この素晴らしいテクノロジーのパラメーターを理解して最適化することに関して、私はそれの厚い状態にいました。このブログでは、これらの重要なパラメーターを調整して、SLMテクノロジーを最大限に活用する方法に関するヒントとコツをいくつか共有します。
SLMテクノロジーの理解
まず、SLMテクノロジーとは何かを簡単に要約しましょう。 SLM、または選択的レーザー融解は、高電力レーザーを使用してメタリックパウダーを層ごとに溶かし、複雑な3Dオブジェクトを作成する3D印刷プロセスです。高精度と優れた機械的特性を持つ部品の生産を可能にするため、非常にクールです。あなたはそれについてもっと知ることができますここ。
他の3D印刷技術と比較してDLPテクノロジーそしてSLAテクノロジー、SLMは、金属部品の印刷に関しては際立っています。 DLPとSLAは、プラスチック部品の印刷により一般的に使用されますが、SLMは金属に対してGOです。
SLMテクノロジーの重要なパラメーター
SLMテクノロジーには、印刷された部品の品質に大きな影響を与える可能性のあるいくつかの重要なパラメーターがあります。それらを1つずつ分解しましょう。
レーザーパワー
レーザー電源は重要なパラメーターです。レーザー出力が低すぎると、金属粉末は完全に溶けず、多孔質で弱い部分になります。一方、レーザーの出力が高すぎると、融解を引き起こす可能性があり、その結果、部品の球化、亀裂、または変形が発生する可能性があります。
レーザー出力を最適化するには、使用している金属粉末の種類を考慮する必要があります。異なる金属には融点が異なるため、異なるレーザーパワーが必要です。たとえば、チタンには比較的高い融点があるため、アルミニウムと比較してより高いレーザー出力が必要です。まず、製造業者の粉末に関する推奨事項を参照してから、テストプリントを実行して、パワーを調整します。
スキャン速度
スキャン速度は別の重要なパラメーターです。レーザーがパウダーベッドを越えてどれだけ速く移動するかを決定します。スキャン速度が高いと、ビルド時間を短縮できますが、粉末の融解が不完全になる場合もあります。一方、低いスキャン速度では、より良い融解を確保できますが、ビルド時間が増加します。
最適なスキャン速度は、レーザー出力と粉末特性に依存します。一連の実験を行うことで、スイートスポットを見つけることができます。中程度のスキャン速度から始めて、印刷された部品の品質に基づいて調整します。部品が多孔質の場合、スキャン速度を低下させる必要がある場合があります。部品がオーバーの兆候を示している場合、融解すると、スキャン速度を上げることができます。
層の厚さ
層の厚さは、表面仕上げとパーツのビルド時間に影響します。層の厚さが薄くなると、表面が滑らかになる可能性がありますが、ビルド時間が増加します。厚い層の厚さは、印刷プロセスを高速化する可能性がありますが、表面が粗くなる可能性があります。
層の厚さを選択するときは、表面仕上げの要件とビルド時間のバランスをとる必要があります。医療インプラントなどの高品質の表面仕上げを必要とする部品の場合、層の厚さが薄くなることをお勧めします。表面仕上げが重要な要因ではない部品の場合、層の厚さを使用して時間を節約できます。
ハッチ間隔
ハッチ間隔は、隣接するレーザースキャンライン間の距離です。ハッチ間隔が小さくなると、部品の密度と強度が向上しますが、ビルド時間が増加します。ハッチ間隔を大きくすると、ビルド時間を短縮できますが、密度が低下する可能性があります。
ハッチ間隔を最適化するには、部品に必要な機械的特性を考慮する必要があります。部品が強くて密なものである必要がある場合、小さなハッチ間隔の方が良いです。部品が高強度を必要としない場合、より大きなハッチ間隔を使用してプロセスを高速化できます。
最適化プロセス
重要なパラメーターがわかったので、最適化プロセスについて説明しましょう。
初期計画
パラメーターの最適化を開始する前に、印刷された部品の要件を明確に理解する必要があります。機械的特性、表面仕上げ、および寸法の精度要件は何ですか？これらの要件に基づいて、パラメーターの初期値を設定できます。
テストプリント
次のステップは、テストプリントを実施することです。初期パラメーター値を使用して、テストパーツの小さなバッチから始めます。テストプリントが完成したら、部品の品質を分析します。気孔率、亀裂、球化、表面仕上げ、寸法の精度を確認してください。
パラメーター調整
テストプリントの分析に基づいて、それに応じてパラメーターを調整します。部品に多孔性が多い場合は、レーザー出力を増やしたり、スキャン速度を低下させる必要があります。表面仕上げが粗い場合は、層の厚さを減らす必要がある場合があります。
反復的最適化
パラメーターを最適化することは、反復プロセスです。印刷された部品の希望の品質を達成するまで、いくつかのラウンドのテストプリントとパラメーターの調整を実施する必要があるかもしれません。各テスト印刷のパラメーター値と対応するパーツ品質のレコードを保持します。これは、進捗を追跡し、将来より多くの情報に基づいた決定を下すのに役立ちます。
監視と制御
パラメーターを最適化したら、一貫した品質を確保するために、印刷プロセスを監視および制御することが重要です。
in -Process Monitoring
使用 - プロセス監視手法で使用して、印刷プロセスに注目します。たとえば、センサーを使用して、印刷中に温度、レーザー出力、スキャン速度を監視できます。最適化されたパラメーターからの重要な逸脱は早期に検出でき、是正措置を講じることができます。
投稿 - プロセス検査
部品が印刷されたら、徹底的な投稿 - プロセス検査を実施します。 X -Ray検査などの非破壊テスト方法を使用して、内部欠陥をチェックします。部品の寸法精度と表面仕上げを測定します。問題が見つかった場合は、次の印刷のパラメーターを調整する必要がある場合があります。
結論
SLMテクノロジーのパラメーターを最適化するのは簡単な作業ではありませんが、間違いなく価値があります。罰金によって - レーザー電源、スキャン速度、層の厚さ、ハッチの間隔を調整すると、優れた機械的特性と表面仕上げを備えた高品質の金属部品を生成できます。
SLMテクノロジーのサプライヤーとして、私はいつもパラメーターの最適化についてあなたが持っているかもしれない質問をあなたに助けるためにここにいます。当社のSLMテクノロジー製品またはサービスの購入に興味がある場合は、調達の議論のために私たちに連絡することをお勧めします。私たちは協力して、あなたの特定のニーズに最適なソリューションを見つけることができます。
参照
- Gibson、I.、Rosen、DW、＆Stucker、B。（2015）。添加剤製造技術：3D印刷、迅速なプロトタイピング、および直接デジタル製造。スプリンガー。
- Kruth、J. -P.、Leu、MC、＆Nakagawa、T。（2007）。添加剤の製造と迅速なプロトタイピングの進歩。 CIRP Annals-製造技術、56（2）、740-758。