การพิมพ์โลหะผสมไททาเนียมด้วยเครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิติ | คำอธิบายความแตกต่างและการใช้ลำแสงเลเซอร์/อิเล็กตรอน

การใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติในการสร้างโลหะผสมไททาเนียมได้รับการนำมาใช้ในหลายสาขา เช่น อุตสาหกรรมการบินและอวกาศและอุปกรณ์ทางการแพทย์ การพิมพ์ 3 มิติกำลังดึงดูดความสนใจเนื่องจากช่วยให้สามารถผลิตรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนซึ่งยากต่อการผลิตด้วยวิธีการผลิตแบบเดิมได้

ในคอลัมน์นี้ เราจะอธิบายความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะผสมไททาเนียม ความแตกต่างระหว่าง LB-PBF และ EB-PBF และตัวอย่างการใช้งานในรูปแบบที่เข้าใจง่าย

※LB-PBF：ฟิวชั่นผงเตียงลำแสงเลเซอร์
※EB-PBF：ฟิวชั่นผงเตียงลำแสงอิเล็กตรอน

เหตุใดจึงต้องใช้โลหะผสมไททาเนียมกับเครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิติ?

นอกเหนือจากคุณสมบัติพื้นฐานที่ว่า "เบาและแข็งแรง" แล้ว โลหะผสมไททาเนียมยังถูกนำมาใช้ในหลากหลายสาขา เนื่องด้วยมีความเข้ากันได้ดีกับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ซึ่งให้อิสระในการออกแบบในระดับสูง

น้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงสูง | ความเข้ากันได้ของคุณสมบัติของโลหะผสมไททาเนียมและการพิมพ์ 3 มิติ

โลหะผสมไทเทเนียมเป็นที่รู้จักกันว่าเป็นโลหะที่ทั้ง "เบา" และ "แข็งแรง" และได้รับความสนใจในฐานะวัสดุที่เหมาะสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ แม้จะมีน้ำหนักเบากว่าเหล็กประมาณ 40% แต่ไทเทเนียมบริสุทธิ์ก็มีความแข็งแรงสูง และโลหะผสมไทเทเนียมยังแสดงคุณสมบัติที่สูงกว่าอีกด้วย

ยิ่งไปกว่านั้น เรซิน 3 มิติยังมีคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนจากน้ำทะเลและน้ำเค็ม ทนความร้อนสูง และมีความทนทานสูงสำหรับการใช้งานที่มั่นคงภายใต้สภาวะที่รุนแรง การใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติทำให้สามารถออกแบบผลิตภัณฑ์ที่มีโพรงภายในหรือโครงสร้างแบบตาข่าย ซึ่งช่วยลดน้ำหนักแต่ยังคงความแข็งแรง เครื่องพิมพ์ 3 มิติถูกนำไปใช้งานในหลากหลายสาขา เช่น ชิ้นส่วนเครื่องบิน ข้อต่อเทียม รถแข่ง และโครงจักรยาน

การพิมพ์โลหะผสมไททาเนียมด้วยเครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิติ[ความแตกต่างระหว่าง LB-PBF และ EB-PBF]

หัวข้อนี้จะอธิบายถึงวิธีการพิมพ์ทั่วไปสองวิธีที่ใช้ในการพิมพ์โลหะผสมไททาเนียมแบบ 3 มิติ ได้แก่ "LB-PBF" และ "EB-PBF" พร้อมทั้งข้อดี/ความท้าทายของวิธีการเหล่านั้น

คุณสมบัติและความท้าทายของ LB-PBF ที่ใช้เลเซอร์

LB-PBF (Laser Beam Powder Bed Fusion) เป็นวิธีการหลอมผงโลหะโดยการนำลำแสงเลเซอร์ไปวางบนผงโลหะ แล้วทำซ้ำทีละชั้นจนเกิดเป็นโครงสร้างสามมิติ ลำแสงเลเซอร์มีความละเอียดและควบคุมได้ง่าย จึงเหมาะสำหรับการพิมพ์ชิ้นส่วนที่ต้องการรูปทรงที่ละเอียดและความแม่นยำสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มักใช้กับผลิตภัณฑ์ที่ต้องการความแม่นยำเชิงขนาด เช่น ชิ้นส่วนเครื่องจักรกลที่มีความแม่นยำสูง

อย่างไรก็ตาม ยังมีปัญหาบางประการ การให้ความร้อนอย่างรวดเร็วและการเย็นตัวอย่างรวดเร็วซ้ำๆ ระหว่างกระบวนการพิมพ์อาจทำให้เกิดความเค้นตกค้าง ซึ่งอาจทำให้เกิดรอยแตกร้าวหรือบิดงอได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องผ่านกระบวนการหลังการพิมพ์และพิจารณาการออกแบบอย่างรอบคอบ นอกจากนี้ การจัดการโลหะผสมไทเทเนียมซึ่งเกิดการออกซิเดชันอย่างรวดเร็วในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิสูง จำเป็นต้องอาศัยการจัดการก๊าซที่ซับซ้อน ซึ่งเป็นอุปสรรคอีกประการหนึ่งในการนำไปใช้

ถือเป็นตัวเลือกที่แข็งแกร่งเมื่อความแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ แต่ควรพิจารณาและเปรียบเทียบกับวิธีอื่นในแง่ของความเร็วในการพิมพ์และความเสถียร

คุณสมบัติและประโยชน์ของ EB-PBF ที่ใช้ลำแสงอิเล็กตรอน

Electron Beam Powder Bed Fusion (EB-PBF) เป็นเทคโนโลยีการพิมพ์ที่ใช้ลำแสงอิเล็กตรอนหลอมละลายและทำให้ผงโลหะแข็งตัว จากนั้นจึงทำซ้ำทีละชั้นจนเกิดโครงสร้างสามมิติ วิธีการนี้โดดเด่นด้วยความสามารถในการผลิตพื้นผิวคุณภาพสูงพร้อมลดการเกิดออกซิเดชัน เนื่องจากกระบวนการทั้งหมดดำเนินการในสภาพแวดล้อมสุญญากาศ ข้อดีคือคุณภาพของชิ้นส่วนมีเสถียรภาพ เนื่องจากโลหะผสมไทเทเนียมเกิดออกซิเดชันได้ยากในวิธีการนี้เนื่องจากการพิมพ์ในสภาพแวดล้อมสุญญากาศ นอกจากนี้ การอุ่นพื้นผิวผงทั้งหมดก่อนการหลอมละลายยังช่วยลดช่องว่างของอุณหภูมิระหว่างการพิมพ์ ส่งผลให้แทบไม่มีความเค้นตกค้าง ช่วยป้องกันปัญหาต่างๆ เช่น การแตกร้าวและการบิดงอ และลดการเกิดข้อบกพร่องของชิ้นส่วน นอกจากนี้ ชิ้นส่วนที่พิมพ์ด้วย EB-PBF ยังไม่จำเป็นต้องผ่านกระบวนการอบร้อนเพื่อขจัดความเค้นตกค้างออกจากชิ้นส่วน จึงช่วยลดจำนวนขั้นตอนการผลิตที่จำเป็น

EB-PBF มีความเร็วในการพิมพ์ที่เร็วกว่า เหมาะสำหรับการพิมพ์ชิ้นส่วนขนาดใหญ่และผนังหนา มีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับชิ้นส่วนข้อต่อเทียมและโครงสร้างเครื่องบิน อย่างไรก็ตาม เมื่อเทียบกับ LB-PBF แล้ว ในบางกรณี มันไม่เหมาะสำหรับการพิมพ์ชิ้นส่วนที่มีรายละเอียดมากเป็นพิเศษ

โดยทั่วไปแล้ว EB-PBF ถือเป็นตัวเลือกชั้นนำสำหรับผู้ผลิตที่ความเสถียรและผลผลิตเป็นสิ่งสำคัญ

การเปรียบเทียบระหว่าง LB-PBF และ EB-PBF (แหล่งความร้อน/วัสดุ/ความแม่นยำ/ต้นทุน)

ทั้ง LB-PBF และ EB-PBF เป็นวิธีการพิมพ์ที่ใช้ผงหมึก อย่างไรก็ตาม มีความแตกต่างที่ชัดเจนในเรื่องแหล่งความร้อน สภาพแวดล้อม และผลลัพธ์การพิมพ์

วิธีการพิมพ์ EB-PBF มีประสิทธิภาพดีเยี่ยมทั้งในด้านความเสถียรในการพิมพ์ ความเร็ว และความเสี่ยงต่อการเกิดออกซิเดชันต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การนำมาใช้เป็นประโยชน์ต่ออุตสาหกรรมที่ต้องการชิ้นส่วนขนาดใหญ่และคุณภาพสูง การเลือกวิธีการพิมพ์ที่เหมาะสมกับการใช้งานและวัตถุประสงค์จะช่วยเพิ่มความแม่นยำและผลผลิต

ตัวอย่างการพิมพ์ 3 มิติของโลหะผสมไททาเนียม

การพิมพ์โลหะผสมไทเทเนียมแบบ 3 มิติถูกนำมาใช้ในสาขาที่ต้องการความแม่นยำและน้ำหนักเบา ต่อไปนี้คือตัวอย่างการใช้งานทั่วไปในโรงงานทางการแพทย์และอวกาศ

สาขาการแพทย์ (ข้อสะโพก/กระดูกสันหลัง/รากฟันเทียม)

ในวงการอุปกรณ์การแพทย์ เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติสำหรับโลหะผสมไทเทเนียมถูกนำมาใช้ในผลิตภัณฑ์ที่ออกแบบเฉพาะบุคคลสำหรับผู้ป่วยแต่ละราย ยกตัวอย่างเช่น ข้อต่อสะโพกเทียม สามารถผลิตชิ้นส่วนเทียมตามรูปร่างและการเคลื่อนไหวของกระดูกได้ ซึ่งช่วยเพิ่มความพอดีและความทนทาน

การพิมพ์ 3 มิติยังช่วยให้สามารถออกแบบชิ้นส่วนที่รองรับกระดูกสันหลัง หรือที่เรียกว่า spinal cages ที่มีโครงสร้างตาข่ายภายในที่ช่วยให้ผสานเข้ากับกระดูกได้ง่ายขึ้น ในด้านการปลูกถ่ายอวัยวะเทียม ยังสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดและรูปร่างที่เหมาะสมที่สุดได้ โดยการออกแบบรากเทียมโดยอิงจากข้อมูลโครงกระดูกของผู้ป่วยล่วงหน้า

การเสริมส่วนพิเศษสามารถทำให้พอดีและมีเสถียรภาพมากขึ้นเมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์ทั่วไป ส่งผลให้การฟื้นตัวและภาระหลังการผ่าตัดลดลง

ผลิตภัณฑ์ใหม่นี้ให้ทั้งความพอดีและความปลอดภัยในระดับสูง ซึ่งทำได้ยากด้วยผลิตภัณฑ์ทั่วไป นอกจากนี้ยังช่วยลดระยะเวลาการฟื้นตัวหลังการผ่าตัดและปรับปรุงผลลัพธ์สำหรับผู้ป่วยอีกด้วย

อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ

ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การพิมพ์โลหะผสมไทเทเนียมแบบ 3 มิติได้รับการต่อยอดให้เป็นเทคโนโลยีที่เหมาะสมอย่างยิ่ง เนื่องจากต้องการน้ำหนักเบาและความทนทานสูง ยกตัวอย่างเช่น ใบพัดกังหันจำเป็นต้องมีน้ำหนักเบาที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ขณะเดียวกันก็ต้องทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิ/แรงดันสูง

การใช้การพิมพ์ 3 มิติช่วยให้สามารถออกแบบโครงสร้างกลวงและโครงตาข่ายภายในชิ้นส่วนได้ ช่วยให้มั่นใจถึงความแข็งแรงที่จำเป็นในขณะที่ลดน้ำหนักที่ไม่จำเป็น

นอกจากนี้ ผู้ผลิตเครื่องบินยังใช้การพิมพ์ 3 มิติของโลหะผสมไททาเนียมเพื่อรวมชิ้นส่วนโดยการรวมการออกแบบชิ้นส่วนหลายชิ้นเข้าเป็นการออกแบบชิ้นส่วนเดียว ซึ่งทำได้ยากด้วยวิธีการผลิตแบบเดิม ส่งผลให้ต้นทุนการผลิตลดลงและต้องมีสินค้าคงคลัง

ดังนั้น เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติที่ใช้โลหะผสมไททาเนียมจึงไม่เพียงแต่ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่ยังเพิ่มมูลค่าในแง่ของชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักเบาและผลผลิตในการผลิตอีกด้วย

จุดที่ต้องพิจารณาสำหรับการพิมพ์โลหะผสมไททาเนียมแบบ 3 มิติ

สำหรับการพิมพ์โลหะผสมไททาเนียมแบบ 3 มิติ มีจุดสำคัญบางประการที่ต้องพิจารณาล่วงหน้า เช่น ราคาของวัสดุ ต้นทุนของเครื่องพิมพ์ สามารถจ้างเหมาช่วงได้หรือไม่ เป็นต้น

ราคาและแนวโน้มการกระจายตัวของผงโลหะผสมไททาเนียมในตลาด

สำหรับการพิมพ์โลหะผสมไทเทเนียมแบบ 3 มิติ จะใช้ผงโลหะเฉพาะทาง อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้วต้นทุนวัสดุจะสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งผงทรงกลมที่มีความบริสุทธิ์สูง ซึ่งมักมีราคาสูงกว่าวัสดุโลหะชนิดอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ผงโลหะส่วนใหญ่ที่ล้อมรอบผลิตภัณฑ์ที่พิมพ์สามารถนำกลับมาใช้ซ้ำสำหรับการพิมพ์ได้ ช่วยลดการสิ้นเปลืองวัสดุเมื่อเทียบกับวิธีการตัดเฉือนแบบเดิม

นอกจากนี้ ระบบการจัดหายังต้องให้ความสำคัญ ผงโลหะผสมไทเทเนียมผลิตในโรงงานผลิตเฉพาะทาง ทำให้มีปริมาณการจัดจำหน่ายจำกัด ราคาอาจมีความผันผวนอย่างมากเนื่องจากดุลยภาพระหว่างอุปสงค์และอุปทานในตลาดและสภาวะตลาดโลก ด้วยเหตุนี้ การรักษาเส้นทางการจัดซื้อที่มั่นคงจึงเป็นประเด็นสำคัญที่ต้องพิจารณา

ต้นทุนการติดตั้งเบื้องต้นและต้นทุนการบำรุงรักษาเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

แม้ว่าเครื่องพิมพ์ 3 มิติสำหรับโลหะผสมไททาเนียมจะให้ผลลัพธ์เป็นชิ้นส่วนที่มีประสิทธิภาพสูง แต่ตัวเครื่องพิมพ์เองก็มีราคาแพงเช่นกัน

หลังจากการติดตั้งแล้ว จะต้องมีการคิดค่าใช้จ่ายด้านวัสดุ ตลอดจนค่าบำรุงรักษาตามระยะเวลา ค่าใช้จ่ายด้านทรัพยากรของผู้ปฏิบัติงานเฉพาะ และการลงทุนด้านสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับมาตรการด้านความปลอดภัย

นอกจากนี้ ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษากระบวนการหลังการพิมพ์และการตรวจสอบคุณภาพหลังการพิมพ์ก็สูงเช่นกัน การออกแบบโดยการประเมินกระบวนการผลิตทั้งหมดจึงเป็นสิ่งจำเป็น ไม่ใช่แค่ประเมินเฉพาะส่วนโรงงานเท่านั้น การดำเนินงานที่สม่ำเสมอสามารถทำได้หลังจากการติดตั้งเครื่องพิมพ์ โดยการประเมินต้นทุนต่างๆ และการเตรียมการล่วงหน้า

จุดที่ต้องใส่ใจในการใช้บริการเอาท์ซอร์สและสัญญา

เพื่อลดความเสี่ยงในการลงทุนเบื้องต้น บริษัทบางแห่งอาจใช้บริการพิมพ์แบบเอาท์ซอร์สและแบบสัญญาจ้าง ถือเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการใช้บริการเฉพาะจากภายนอกสำหรับการสร้างต้นแบบที่มีระยะเวลาดำเนินการสั้นและการตรวจสอบความถูกต้องเป็นชุดเล็กๆ

อย่างไรก็ตาม การจ้างเหมาบริการจำเป็นต้องได้รับความใส่ใจเป็นพิเศษ ตัวอย่างเช่น จำเป็นต้องมีการยืนยันล่วงหน้าในการจัดการข้อมูลการออกแบบที่เกี่ยวข้องกับความลับของบริษัท และข้อกำหนดด้านวัสดุและความแม่นยำที่ต้องการ เนื่องจากซัพพลายเออร์การพิมพ์ 3 มิติตามสัญญาบางรายอาจไม่ตอบสนองความต้องการเหล่านี้ นอกจากนี้ ในกรณีของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการการดำเนินการแบบบูรณาการตั้งแต่การออกแบบไปจนถึงการผลิต การจ้างเหมาบริการอาจเป็นเรื่องยาก

ดังนั้น ในขณะที่การจ้างงานภายนอกนั้นใช้เป็นเพียงทางเลือกในช่วงเริ่มต้นของการดำเนินการ แต่การใช้ประโยชน์ในระยะยาวนั้นเป็นไปได้โดยการวางแผนสำหรับการผลิตภายในองค์กรในอนาคต

กระบวนการพิมพ์โลหะผสมไททาเนียมในวิธีลำแสงอิเล็กตรอน [ตัวอย่างของ JAM-5200EBM]

จากนี้เราจะแนะนำขั้นตอนการพิมพ์ของโลหะผสมไททาเนียมด้วยวิธีลำแสงอิเล็กตรอน (EB-PBF) เช่น ขั้นตอนการพิมพ์ ส่วนประกอบและการรับรองเครื่องพิมพ์ โดยใช้ JAM-5200EBM เป็นตัวอย่าง

ขั้นตอนการพิมพ์ด้วยวิธี EB-PBF

ขั้นแรก ข้อมูลการออกแบบ 3 มิติจะถูกรวบรวมไว้ในซอฟต์แวร์เฉพาะทางและเตรียมข้อมูลสำหรับการพิมพ์ ซึ่งกำหนดข้อมูลการตัด สภาวะการฉายรังสี และโครงสร้างรองรับ จากนั้น จะมีการอพยพวัสดุภายในเครื่องพิมพ์ และอุ่นแผ่นฐานทั้งหมดด้วยลำแสงอิเล็กตรอน

จากนั้นจะทำซ้ำขั้นตอนต่อไปนี้

1. ลดแผ่นฐานลงหนึ่งชั้น
2. การกระจายพลังโลหะให้สม่ำเสมอ (ผงแป้ง)
3. การอุ่นเครื่องแป้งทั้งหมด
4. การหลอมและทำให้ผงโลหะแข็งตัวโดยการฉายลำแสงอิเล็กตรอนไปยังพื้นที่ที่จะพิมพ์
5. อุ่นแป้งทั้งหมดอีกครั้ง

โดยการทำซ้ำขั้นตอนนี้ โครงสร้าง 3 มิติจะถูกสร้างขึ้นเป็นชั้นๆ ตามข้อมูลการออกแบบ

หลังจากการพิมพ์เสร็จสิ้น ถังพิมพ์จะถูกทำให้เย็นลงพร้อมกับแผ่นฐาน จากนั้นเครื่องพิมพ์ 3 มิติจะถูกระบายอากาศ และนำเค้กผงที่ผงถูกเผาผนึกชั่วคราวออก

นอกจากนี้ ผงเผาโดยรอบจะถูกกำจัดออกโดยระบบการกู้คืนผง (PRS) และชิ้นส่วนที่พิมพ์ด้านในจะถูกกู้คืน

เนื่องจากวิธี EB-PBF สามารถอุ่นผงทั้งหมดล่วงหน้าได้ในคราวเดียว จึงช่วยลดการกระจัดกระจายของผงและความผิดเพี้ยนของโลหะในระหว่างการพิมพ์ ซึ่งเป็นคุณสมบัติเด่น

การออกแบบองค์ประกอบและกระบวนการของระบบลำแสงอิเล็กตรอน

JAM-5200EBM ประกอบด้วยเทคโนโลยีที่ซับซ้อนหลากหลาย ส่วนประกอบหลักมีดังนี้

• เพื่อสร้าง/ควบคุมลำแสงอิเล็กตรอน: แหล่งอิเล็กตรอน (แคโทด เลนส์สนามแม่เหล็ก คอยล์เบี่ยงเบน)
• สำหรับการจ่ายผงโลหะ: ถังบรรจุผง, เครื่องเคลือบผง, หน่วยจ่ายผงคงที่
• การพิมพ์: ห้องสูญญากาศ ถังประกอบ
• เพื่อให้อุณหภูมิคงที่บนพื้นผิวการสร้าง: แผ่นป้องกันความร้อน
• การเลื่อนขึ้นและลงของตารางการสร้าง: ไดรฟ์แกน Z
• การรวบรวมผงหลังการพิมพ์: กล่องกู้คืนผง

ลำแสงอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากแคโทดจะถูกเร่งความเร็วด้วยแรงดันไฟฟ้าสูงและโฟกัสเป็นลำแสงด้วยเลนส์สนามแม่เหล็ก จากนั้นลำแสงจะถูกเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงไปยังตำแหน่งที่ต้องการโดยขดลวดเบี่ยงเบน และฉายรังสีไปยังจุดที่ต้องการ

การควบคุมลำแสงดังกล่าวได้รับการสนับสนุนโดยฟังก์ชันการปรับเทียบลำแสงอัตโนมัติในเครื่องพิมพ์ 3 มิติ การปรับเทียบนี้จะดำเนินการปรับโฟกัสในพื้นที่การพิมพ์ทั้งหมดและแก้ไขความคลาดเคลื่อนเพื่อให้ลำแสงอิเล็กตรอนมีประสิทธิภาพสูงสุด

นอกจากนี้ ในขั้นตอนการออกแบบกระบวนการ ซอฟต์แวร์จะวิเคราะห์รูปร่างหน้าตัดโดยอ้างอิงจากข้อมูล 3 มิติที่โหลดไว้ และประเมินหน้าตัดหยาบและละเอียดโดยอัตโนมัติ เงื่อนไขการหลอมเหลวและกลยุทธ์การสแกนจะถูกกำหนดโดยอัตโนมัติตามความเหมาะสม ส่งผลให้การพิมพ์มีความแม่นยำและรวดเร็วยิ่งขึ้น

การจัดการภาคสนามที่ต้องการความแม่นยำสูง/ความน่าเชื่อถือสูง (ใบรับรอง AMS)

JAM-5200EBM ได้รับการออกแบบโดยยึดหลักสมมติฐานสำหรับการใช้งานในสาขาที่ต้องการความแม่นยำสูงและความน่าเชื่อถือสูง เช่น อากาศยานและอุปกรณ์ทางการแพทย์ หนึ่งในคุณสมบัติของ JAM-5200EBM ที่รองรับข้อกำหนดดังกล่าวคือการปฏิบัติตาม "ใบรับรอง AMS (มาตรฐานวัสดุการบินและอวกาศ SAE)"

นี่เป็นมาตรฐานสากลที่พัฒนาโดยสมาคมวิศวกรยานยนต์ (SAE) และกำหนดองค์ประกอบของวัสดุ คุณสมบัติ กระบวนการผลิต และข้อกำหนดด้านคุณภาพสำหรับเครื่องบิน ยานอวกาศ และระบบป้องกันประเทศ

ในสถานการณ์ที่คุกคามชีวิต เช่น ชิ้นส่วนเครื่องยนต์เครื่องบินและอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ฝังในร่างกาย ข้อผิดพลาดเพียงเล็กน้อยในรูปร่างหรือความแตกต่างในลักษณะเฉพาะอาจนำไปสู่ปัญหาใหญ่ได้

JAM-5200EBM สามารถพิมพ์โลหะผสมไททาเนียม (Ti-6Al-4V) ได้ตามมาตรฐาน AMS7011 และได้รับการยืนยันแล้วว่ามีคุณภาพเทียบเท่า AMS7032 ด้วยเหตุนี้ JAM-5200EBM จึงคาดว่าจะกลายเป็นเทคโนโลยีสำคัญที่รองรับโรงงานผลิตที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวด ซึ่งจำเป็นต้องมีการควบคุมคุณภาพ เช่น ชิ้นส่วนเครื่องบินและอุปกรณ์ทางการแพทย์

การตรวจสอบอิเล็กตรอนแบบกระเจิงกลับสำหรับ Ti64 [ตัวอย่างของ JAM-5200EBM]

JEOL กำลังอยู่ระหว่างการพัฒนาระบบตรวจสอบ BSE (Back-Scattered Electron) ซึ่งมีเฉพาะผู้ผลิตกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเท่านั้นที่สามารถทำได้ สามารถดักจับ BSE (Back-Scattered Electron) ที่ปล่อยออกมาจากลำแสงอิเล็กตรอน และสังเกตความไม่สม่ำเสมอบนพื้นผิวหลอมเหลวได้

เทคโนโลยีกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่สามารถตรวจจับอิเล็กตรอนที่กระเจิงกลับ ซึ่งลำแสงเลเซอร์ไม่สามารถทำได้ ถูกนำมาใช้ในการควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์พิมพ์ ฟังก์ชันนี้คือการหลอมผง Ti64 ด้วยลำแสงอิเล็กตรอน และถ่ายภาพ BSE โดยการฉายลำแสงอิเล็กตรอนเดียวกันไปยังพื้นผิวหลอมเหลวอีกครั้ง เพื่อตรวจจับข้อบกพร่องภายในและการเสียรูปของชิ้นส่วนโดยอัตโนมัติโดยอ้างอิงจากภาพตัดขวาง การสังเกตการณ์ ณ ตำแหน่งขณะพิมพ์ช่วยให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพของผลิตภัณฑ์พิมพ์ ปัจจุบัน BSE สามารถตรวจจับข้อบกพร่องภายในได้เฉพาะวัสดุ Ti64 เท่านั้น ในอนาคต เรามีแผนที่จะนำไปประยุกต์ใช้กับวัสดุอื่นๆ

สรุป

โลหะผสมไทเทเนียมถูกนำไปใช้งานในหลายสาขา เช่น อุปกรณ์การแพทย์และการบินและอวกาศ โดยใช้ประโยชน์จากความเบาและความแข็งแรง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความก้าวหน้าในการพิมพ์โลหะผสมไทเทเนียมด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติทำให้สามารถผลิตรูปทรงที่ซับซ้อนและโครงสร้างน้ำหนักเบาได้

ในทางกลับกัน มีประเด็นสำคัญบางประการที่ควรพิจารณาเมื่อแนะนำเครื่องพิมพ์ 3 มิติ เช่น วิธีการพิมพ์ การเลือกเครื่องมือ และต้นทุนวัสดุ โปรดติดต่อเราหากคุณต้องการปรึกษาเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างเครื่องพิมพ์เลเซอร์ (LB-PBF) และเครื่องพิมพ์ลำแสงอิเล็กตรอน (EB-PBF) รวมถึงตัวอย่างการใช้งานเพื่อพิจารณาวิธีการแนะนำที่เหมาะสมที่สุดสำหรับบริษัทของคุณ

รายการสินค้า ที่เกี่ยวข้อง