Послойное спекание металла с DLP

На сегодняшний день существуют металлические 3D-принтеры, которые используют проектор цифровой обработки света (DLP) для 3D-печати металлических объектов. Эти принтеры используют смесь металлического порошка и связующего. Смесь помещается на платформу сборки, и лазерный луч (или ультрафиолетовый луч, я не уверен) проекции печатаемого слоя проецируется поверх смеси. Свет заставляет связующее связывать металлические порошки друг с другом, создавая нужный слой. Аналогичный процесс повторяется для последующих слоев до тех пор, пока объект не будет полностью напечатан. После полной печати объект де-связывается и спекается в печи, чтобы сформировать окончательный объект.
Теперь мой вопрос, как и в SLS 3D-печати, почему мы не можем непосредственно стрелять мощными лазерными лучами с помощью DLP-проектора на порошок (без связующего) и заставить металлический порошок спекаться там сам?

, 👍0

Обсуждение

Почему, используя DLP для позиционирования порошка, у нас уже есть принтеры на работе (SLM), которые используют лазеры, чтобы расплавить уложенный порошок без необходимости сначала связывать его. То, что вы предлагаете, кажется ненужным дополнительным шагом. Наша новейшая машина не требует сначала укладывать порошок, лазер и порошок непосредственно встречаются на объекте, это исключает еще один этап в процессе печати., @0scar


1 ответ


3

SLS использует мощный лазер для расплавления связующего керамики или самого металла. Речь идет, по крайней мере, о 40-ваттном лазере, который фокусирует свою мощность на окружности около 50 мкм. О какой мощности мы говорим с этим самым низким жизнеспособным лазером для пластиковых SLS?

$\frac{40\ \text{W}}{\pi \ 62.5\times 10^-9\ \text{m}^2}=640\times 10^6 \frac{\text{W}}{\text{m}²}$

Типичная машина SLA/DLP, такая как Sparkmaker, работает в общей сложности на 48 Вт. Предполагая , что это 40 Вт для их $55\text{ mm}\times98\text{ mm}=0,00539\text{ m}^2$, таким образом, общая мощность проектора Sparkmaker равна

$\frac{40\ \text{W}}{\pi \ 0,00539\ \text{m}^2}=7.421\times 10^3 \frac{\text{W}}{\text{m}²}$

Это примерно на 5 порядков меньше, чем нужно, чтобы расплавить слой за одно и то же время. Чтобы получить DLP-подобный проектор, выполняющий SLS - работу, вам понадобится источник света, работающий примерно с такой же мощностью на квадратный метр-который просто расплавится в тот момент, когда он включится.


,

то есть этот лазер должен был бы быть непрактично мощным, и ваше оборудование вполне могло бы просто испариться в шар плазмы в ту же секунду, как вы включили машину., @user77232