Salut! En tant que fournisseur de la technologie SLM, j'en ai été dans l'épaisseur quand il s'agit de comprendre et d'optimiser les paramètres de cette technologie impressionnante. Dans ce blog, je vais partager quelques conseils et astuces sur la façon de tirer le meilleur parti de la technologie SLM en amenant - régler ces paramètres cruciaux.
Comprendre la technologie SLM
Tout d'abord, faisons un récapitulatif rapide de ce qu'est la technologie SLM. Le SLM, ou fusion au laser sélectif, est un processus d'impression 3D qui utilise un laser de puissance élevé pour faire fondre et fusionner la couche de poudres métalliques par couche pour créer des objets 3D complexes. Il est super cool car il permet la production de pièces à haute précision et d'excellentes propriétés mécaniques. Vous pouvez en savoir plus à ce sujetici.
Par rapport à d'autres technologies d'impression 3D commeTechnologie DLPetTechnologie SLA, SLM se démarque quand il s'agit d'imprimer des pièces métalliques. Le DLP et le SLA sont plus couramment utilisés pour imprimer des pièces en plastique, tandis que SLM est le go - à pour les métaux.
Paramètres clés de la technologie SLM
Il existe plusieurs paramètres clés dans la technologie SLM qui peuvent avoir un impact énorme sur la qualité des pièces imprimées. Décomposons-les un par un.
Puissance laser
La puissance laser est un paramètre critique. Si la puissance laser est trop faible, la poudre métallique ne fonde pas complètement, conduisant à des pièces poreuses et faibles. D'un autre côté, si la puissance du laser est trop élevée, elle peut provoquer une fusion, ce qui peut entraîner des bouts, des fissures ou une déformation de la pièce.
Pour optimiser la puissance laser, vous devez considérer le type de poudre métallique que vous utilisez. Différents métaux ont des points de fusion différents, ils nécessitent donc des pouvoirs laser différents. Par exemple, le titane a un point de fusion relativement élevé, il a donc besoin d'une puissance laser plus élevée par rapport à l'aluminium. Vous pouvez commencer par vous référer aux recommandations du fabricant pour la poudre, puis effectuer des impressions de test pour bien régler la puissance.
Vitesse de balayage
La vitesse de balayage est un autre paramètre important. Il détermine à quelle vitesse le laser se déplace sur le lit de poudre. Une vitesse de balayage élevée peut réduire le temps de construction, mais cela peut également entraîner une fusion incomplète de la poudre. Une vitesse de balayage basse, en revanche, peut assurer une meilleure fusion mais augmentera le temps de construction.
La vitesse de balayage optimale dépend de la puissance laser et des caractéristiques de la poudre. Vous pouvez trouver le sweet spot en effectuant une série d'expériences. Commencez avec une vitesse de balayage moyen et ajustez-le en fonction de la qualité des pièces imprimées. Si les pièces sont poreuses, vous devrez peut-être diminuer la vitesse de balayage. Si les pièces montrent des signes de plus - la fusion, vous pouvez augmenter la vitesse de balayage.
Épaisseur de calque
L'épaisseur de la couche affecte la finition de surface et le temps de construction de la pièce. Une épaisseur de couche plus mince peut entraîner une finition de surface plus lisse mais augmentera le temps de construction. Une épaisseur de couche plus épaisse peut accélérer le processus d'impression mais peut entraîner une surface plus rugueuse.
Lors du choix de l'épaisseur de la couche, vous devez équilibrer entre les besoins en finition de surface et le temps de construction. Pour les pièces qui nécessitent une finition de surface de haute qualité, comme les implants médicaux, une épaisseur de couche plus mince est recommandée. Pour les pièces où la finition de surface n'est pas un facteur critique, une épaisseur de couche plus épaisse peut être utilisée pour gagner du temps.
Espacement des trappes
L'espacement des éclosions est la distance entre les lignes de balayage laser adjacentes. Un espacement de trappe plus petit peut améliorer la densité et la force de la pièce mais augmentera le temps de construction. Un espacement d'éclosion plus grand peut réduire le temps de construction mais peut entraîner une partie moins dense.
Pour optimiser l'espacement des trappes, vous devez considérer les propriétés mécaniques requises pour la pièce. Si la pièce doit être forte et dense, un espacement de trappe plus petit est meilleur. Si la pièce ne nécessite pas de résistance élevée, un espacement d'éclosion plus grand peut être utilisé pour accélérer le processus.
Processus d'optimisation
Maintenant que nous connaissons les paramètres clés, parlons du processus d'optimisation.
Planification initiale
Avant de commencer à optimiser les paramètres, vous devez avoir une compréhension claire des exigences pour la partie imprimée. Quelles sont les propriétés mécaniques, la finition de surface et les exigences de précision dimensionnelle? En fonction de ces exigences, vous pouvez définir les valeurs initiales des paramètres.
Tests d'essai
L'étape suivante consiste à effectuer des impressions de test. Commencez avec un petit lot de pièces de test en utilisant les valeurs initiales des paramètres. Une fois les impressions de test terminées, analysez la qualité des pièces. Vérifiez la porosité, la fissuration, la balle, la finition de surface et la précision dimensionnelle.
Ajustement des paramètres
Sur la base de l'analyse des impressions de test, ajustez les paramètres en conséquence. Si les pièces ont beaucoup de porosité, vous devrez peut-être augmenter la puissance du laser ou diminuer la vitesse de balayage. Si la finition de surface est rugueuse, vous devrez peut-être diminuer l'épaisseur de la couche.
Optimisation itérative
L'optimisation des paramètres est un processus itératif. Vous devrez peut-être effectuer plusieurs cycles d'empreintes d'essai et ajustements de paramètres jusqu'à ce que vous atteigniez la qualité souhaitée des pièces imprimées. Gardez un enregistrement des valeurs des paramètres et de la qualité de partie correspondante pour chaque imprimé de test. Cela vous aidera à suivre les progrès et à prendre des décisions plus éclairées à l'avenir.
Surveillance et contrôle
Une fois que vous avez optimisé les paramètres, il est important de surveiller et de contrôler le processus d'impression pour garantir une qualité cohérente.
Surveillance dans le processus
Utiliser les techniques de surveillance des processus pour garder un œil sur le processus d'impression. Par exemple, vous pouvez utiliser des capteurs pour surveiller la température, la puissance du laser et la vitesse de balayage pendant l'impression. Tout écart significatif par rapport aux paramètres optimisés peut être détecté tôt et des mesures correctives peuvent être prises.
Post - Inspection du processus
Une fois la pièce imprimée, effectuez une inspection approfondie du processus. Utilisez des méthodes de test non destructrices telles que l'inspection X-Ray pour vérifier les défauts internes. Mesurez la précision dimensionnelle et la finition de surface de la pièce. Si des problèmes sont trouvés, vous devrez peut-être ajuster les paramètres pour l'impression suivante.
Conclusion
L'optimisation des paramètres de la technologie SLM n'est pas une tâche facile, mais cela en vaut vraiment la peine. En réglant la puissance laser, la vitesse de balayage, l'épaisseur de la couche et l'espacement des éclosions, vous pouvez produire des pièces métalliques de haute qualité avec d'excellentes propriétés mécaniques et finition de surface.
En tant que fournisseur de la technologie SLM, je suis toujours là pour vous aider avec toutes les questions que vous pourriez avoir sur l'optimisation des paramètres. Si vous êtes intéressé à acheter nos produits ou services SLM Technology, je vous encourage à nous contacter une discussion sur les achats. Nous pouvons travailler ensemble pour trouver les meilleures solutions pour vos besoins spécifiques.
Références
- Gibson, I., Rosen, DW et Stucker, B. (2015). Technologies de fabrication additive: impression 3D, prototypage rapide et fabrication numérique directe. Springer.
- Kruth, J. - P., Leu, MC et Nakagawa, T. (2007). Progrès dans la fabrication additive et le prototypage rapide. CIRP Annals - Manufacturing Technology, 56 (2), 740 - 758.