סוג הדפסה תלת מימדית מתכת: תהליך הדפסה תלת מימדית של שקיעת אנרגיה ישירה DED

לאחר שלושה מאמרים קודמים שהניחו את התשתית להדפסת מתכת בתלת מימד, סדרת הפרשנויות שלנו לארבעת סוגי תהליך ההדפסה התלת מימדית העיקריים של מתכת הסתיימה. היום, נחקור את הגמר: הדפסת אנרגיה ישירה (DED) 3D.

טכנולוגיית Direct Energy Deposition (DED) כוללת לייזר המייצר בריכה מותכת במהירות גבוהה באזור השקיעה. חומר, בצורת אבקה או חוט, מוזן ישירות לאזור ההיתוך-בטמפרטורה הגבוהה, שם הוא נמס ומושקע שכבה אחר שכבה. טכנולוגיה זו משלבת מספר מקורות חום שונים: לייזר, פלזמה וקרן אלקטרונים. החומר לוקח בעיקר צורה של אבקה או נימה. ניתן לסווג את הטכנולוגיה שלה לשני סוגים: LENS (Laser Engineered Net Shape) ו-EBAM (Electron Beam Additive Manufacturing). קרני אלקטרונים יעילות יותר מלייזרים, ונועדו במקור לשימוש בחלל, יכולות לפעול תחת ואקום.

תהליך ההדפסה התלת-ממדית של DED (Direct Energy Deposition) משתמש בעיקר בהזרקת אבקה וחימום קשת, במיוחד את הזרבובית ההומוגנית וחיישני האינפרא אדום בתוך המכונה. 3הדפסת D מתחילה עם אקדח ריסוס ייעודי שמתיז חומר אבקה על האזור הרצוי. לפיד קשת מחמם את האבקה עד שהיא נמסה ויוצרת דגם מוצק. לאורך כל התהליך, חיישני אינפרא אדום עוקבים אחר מידת ההיתוך, ומבטיחים דיוק ודיוק. לבסוף, חומר העבודה המעובד מתקרר ויוצר רכיב שלם.

טכנולוגיית השקעת אנרגיה ישירה (DED) תוכננה במיוחד לייצור תוספי מתכת. אופי התהליך הופך אותו לאידיאלי לתיקון או הוספת חומר לרכיבים קיימים, כגון להבי טורבינה. עם זאת, בשל הסביבה המיוחדת והציוד הנדרשים לעיבוד אבקה, ניטור וניהול תהליכים דורשים מאמץ נוסף. יתר על כן, נקבוביות או פגמים עלולים להיווצר במהלך התכת החומר, מה שיוביל לסדקים או לחלקים חסרים במהלך הייצור. יתר על כן, מגבלות מהותיות מגבילות את הגיוון שלה.

לסיכום, לטכנולוגיית DED יש מגוון רחב של יישומים בתעשייה והיא מפגינה ביצועים מרשימים. אמנם נותרו להתמודד עם כמה אתגרים, אך הפיתוח העתידי שלו נותר מבטיח.