دھاتی 3D پرنٹنگ، ویکیوم کلیننگ یا ایئر فلو کی صفائی کے لیے کون سا زیادہ موزوں ہے؟

一، ویکیوم کلیننگ ٹیکنالوجی: EBM عمل کی جسمانی بنیاد
1. اس کے کام کرنے کا بنیادی طریقہ
الیکٹران بیم میلٹنگ (EBM) ٹیکنالوجی میں، ہائی-توانائی والے الیکٹران بیم ایک وقت میں ایک خلا میں دھاتی پاؤڈر کو پگھلا دیتے ہیں۔ اس کے ویکیوم سسٹم میں تین اہم کام ہیں:
الیکٹران بیم کے راستے کی ضمانت: 4 × 10 ⁻¹ Pa کے اونچے خلا میں، الیکٹران بیم کا اوسط مفت راستہ دسیوں میٹر تک پہنچ سکتا ہے۔ یہ توانائی کو ضائع ہونے سے روکتا ہے جب شہتیر گیس کے مالیکیولوں سے ٹکراتا ہے اور اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ پگھلنے والا پول ± 0.2mm کے اندر درست ہے۔
مواد کے آکسیکرن کو روکنا: ویکیوم میں، ٹائٹینیم الائے (Ti6Al4V) جیسے فعال مادوں کی آکسیکرن کی شرح 99.7 فیصد کم ہو جاتی ہے، اور پاؤڈر کی بازیافت کی شرح SLM طریقہ کار میں 75% سے بڑھ کر 92% ہو جاتی ہے۔ ایک صفحہ پرنٹ کرنے کی لاگت 30 فیصد کم ہو جاتی ہے۔
ڈیگاسنگ کا بہتر اثر: ویکیوم ماحول پگھلنے والے تالاب میں گیس کی حل پذیری کو 80% کم کر دیتا ہے اور پورسٹی کو SLM کے 0.5% سے 0.02% تک کم کر دیتا ہے، جو حصوں کی تھکاوٹ کی زندگی کو بہت زیادہ بڑھاتا ہے۔
2. آلات کو استعمال میں لانے کا منصوبہ
مثال کے طور پر، جرمنی میں Pfeiffer Vacuum سے EBM سسٹم تین- سطح کے ویکیوم فن تعمیر کا استعمال کرتا ہے:
روٹس پمپ اور روٹری وین پمپ رف پمپنگ فراہم کرنے کے لیے مل کر کام کرتے ہیں، جس سے چیمبر میں دباؤ کو ماحولیاتی دباؤ سے 10⁻¹ Pa تک صرف 3 منٹ میں کم کیا جاتا ہے۔
ہائی ویکیوم پمپوں کا گروپ: مالیکیولر پمپ اور ٹائٹینیم سبلیمیشن پمپ 5 × 10⁻⁵ Pa کا خلا پیدا کرنے کے لیے ایک ساتھ کام کرتے ہیں، جو الیکٹران بیم کے استحکام کے لیے سب سے زیادہ EBM کی ضرورت ہے۔
لیک تلاش کرنے کا نظام: ہیلیم ماس سپیکٹرو میٹر لیک ڈٹیکٹر اصل وقت میں چیمبر کی سیلنگ پر نظر رکھتا ہے اور پرنٹنگ کے عمل کو طویل مدت تک مستحکم رکھنے کے لیے مجموعی رساو کی شرح کو 1 × 10⁻⁹ Pa · m³/s سے نیچے رکھتا ہے۔
3. عمل کی حدود
بنیادی طور پر تین طریقے ہیں جن سے ہوور کی صفائی محدود ہے:
سازوسامان کی لاگت زیادہ ہے: ہائی ویکیوم سسٹم EBM آلات کی کل لاگت کا 40% تک نمائندگی کرتے ہیں، اور دیکھ بھال کے اخراجات SLM طریقہ کار سے 2.3 گنا زیادہ ہیں۔
محدود مواد کی موافقت: یہ صرف الیکٹران بیم پگھلنے کے عمل کے ساتھ کام کرتا ہے نہ کہ SLM جیسی لیزر پگھلنے والی ٹیکنالوجیز کے ساتھ۔
مینوفیکچرنگ سائیکل پر حد: ویکیوم پمپنگ سنگل پیس پروڈکشن سائیکل کا 25 فیصد لیتا ہے، جو بڑی مقدار میں پیداوار کے دوران اسے بہت کم موثر بناتا ہے۔
2، ایئر فلو کی صفائی کی ٹیکنالوجی: ایل پی بی ایف کے عمل میں ایک بڑا قدم
1. ٹیکنالوجی میں نئے آئیڈیاز
EOS نے بڑی LPBF (لیزر پاؤڈر بیڈ میٹنگ) مشینوں کے لیے AirSword تیار کیا۔ ایئر فلو مینجمنٹ سسٹم فلوڈ ڈائنامکس کو بہتر بنا کر تین بڑی بہتری کرتا ہے:
لیمینرائزیشن ڈیزائن: ریکٹیفائر چینلز اور ایئر گائیڈ پنکھوں کے آمیزے کا استعمال کرتے ہوئے، ہوا کے بہاؤ کی رفتار کا معیاری انحراف معمول کے 1.2m/s سے کم کر کے 0.3m/s کر دیا جاتا ہے، جس سے گہا کے اندر بنور زون سے نجات ملتی ہے۔
تھرموڈینامکس کنٹرول: پنکھوں کے اندر گردش کرنے والا کولنگ مائع ہوتا ہے جو ہوا کے بہاؤ کے درجہ حرارت کو 5 ڈگری سیلسیس سے زیادہ تبدیل ہونے سے روکتا ہے۔ یہ تھرمل تناؤ کی وجہ سے پاؤڈر کو ایک ساتھ جمع ہونے سے روکتا ہے۔
بہت سے جسمانی شعبوں کا جوڑا: ہوا کی نالی کے ڈھانچے کو بہتر بنانے کے لیے ایک CFD تخروپن کا استعمال کیا گیا، جس کی وجہ سے 1.5m × 1.5m عمارت کے علاقے میں دھواں اور دھول ہٹانے کی تاثیر 98.7% تھی۔ یہ کراس وینٹیلیشن کے پرانے طریقے سے 42% بہتر ہے۔
2. انجینئرنگ کے نفاذ کی مثالیں۔
AMCM M8K آلات استعمال کرتے وقت، AirSword™ سسٹم بہت سے فوائد دکھاتا ہے:
آپٹیکل سسٹم کے لیے تحفظ: حفاظتی لینس کی ترسیل 200 گھنٹے مسلسل پرنٹنگ کے بعد بھی 99.2 فیصد پر رہتی ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ دیکھ بھال کا سائیکل معیاری حل کے مقابلے میں پانچ گنا طویل رہتا ہے۔
پاؤڈر کا بہتر استعمال: چیمبر میں آکسیجن کی سطح کو 50ppm سے نیچے مستحکم رکھا جاتا ہے، جو نکل-کی بنیاد پر مرکب پاؤڈر کی آکسیڈیشن کی شرح کو 0.8% سے 0.15% تک کم کرتا ہے۔
ہم کتنی چیزیں بنا سکتے ہیں اس میں پیش رفت: ہوابازی کے ساختی حصوں کو بنانے کے لیے پرنٹنگ سائیکل کا وقت جو کہ 1m 1m 0.5m ہے کم کر کے 72 گھنٹے کر دیا گیا، جو ویکیوم طریقہ سے 35% تیز ہے۔
3. تکنیکی حدود
ہوا کے بہاؤ کی صفائی کا استعمال درج ذیل عوامل سے محدود ہے:
مادی سرگرمی پر پابندی: ایسے مواد کے لیے جو آکسیڈیشن کے لیے بہت حساس ہوتے ہیں، جیسے ٹائٹینیم الائے، ایک غیر فعال گیس (جیسے آرگن جزوی دباؤ 99.999%) سے تحفظ کی ضرورت ہوتی ہے، جس سے آپریٹنگ اخراجات بڑھ جاتے ہیں۔
سگ ماہی کے سازوسامان کے تقاضے: باہر کے ذرات کو ہوا کے بہاؤ میں داخل ہونے اور اس میں خلل ڈالنے سے روکنے کے لیے، ایئر ڈکٹ سسٹم میں IP67 تحفظ کی درجہ بندی ہونی چاہیے۔
عمارتوں کے لیے سائز کی حد: اگر عمارت کا رقبہ 2m 2m سے زیادہ ہے اور ایئر فلو چینل کی لمبائی فلو مکینکس کی اہم قیمت سے زیادہ ہے تو ایک تقسیم شدہ آزاد ونڈ فیلڈ ڈیزائن کی ضرورت ہے۔
3، عمل کی موافقت کے لیے فیصلہ میٹرکس
تشخیص کا طول و عرض: ایئر فلو کلیننگ ٹیکنالوجی، ویکیوم کلیننگ ٹیکنالوجی
قابل استعمال عمل الیکٹران بیم میلٹنگ (EBM) اور لیزر پاؤڈر بیڈ میلٹنگ (LPBF)
مواد کی موافقت: فعال مواد، جیسے ٹائٹینیم مرکب اور کوبالٹ کرومیم مرکب، اور باقاعدہ مواد، جیسے ایلومینیم مرکب اور سٹینلیس سٹیل
عمارت کا سائز 0.35m 0.35m 0.38m اور 1m 1m 0.5m کے درمیان ہونا چاہیے (اسے بڑا بنایا جا سکتا ہے)۔
سامان کی زیادہ قیمت (سامان کی کل لاگت کا 40%)
کم پیداواری کارکردگی (25% ہوور استعمال) اور زیادہ (ہر وقت چلانے کی صلاحیت)
ان کو استعمال کرنے کے لیے کچھ عام جگہیں ہوائی جہاز کے انجن کے لیے ٹربائن بلیڈ، میڈیکل امپلانٹس، ہوائی جہازوں کے لیے بڑے ساختی پرزے، اور کاروں کے سانچوں پر ہیں۔