3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی کی آمد کے بعد سے، یہ آہستہ آہستہ حقیقی مصنوعات کی تیاری پر لاگو کیا گیا ہے. ان میں سے، دھاتی مواد کے لیے 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی کی ترقی خاص طور پر تیز ہے۔ قومی دفاع کے میدان میں، یورپ اور امریکہ کے ترقی یافتہ ممالک دھاتی 3D پرنٹنگ کی ترقی کو بہت اہمیت دیتے ہیں اور تحقیق میں بھاری رقم خرچ کرتے ہیں۔ 3D پرنٹنگ دھاتی حصے ہمیشہ تحقیق اور اطلاق کا مرکز رہے ہیں۔ یہ نہ صرف سانچوں اور سائیکلوں کو پرنٹ کر سکتا ہے، بلکہ یہ بے مثال نئے ہتھیاروں کو بھی پرنٹ کر سکتا ہے، اور یہ کاروں اور ہوائی جہازوں جیسے بڑے آلات کو بھی پرنٹ کر سکتا ہے۔ ایک نئی قسم کی ذہین مینوفیکچرنگ ٹکنالوجی کے طور پر، دھاتی 3D پرنٹنگ نے بہت وسیع اطلاق کا امکان ظاہر کیا ہے، اور اس نے مزید شعبوں جیسے آلات کے ڈیزائن اور مینوفیکچرنگ، آلات کی معاونت، اور ایرو اسپیس میں مضبوط ترقی کی رفتار دکھائی ہے۔
دھاتی 3D پرنٹنگ کی خصوصیات
1) اعلی صحت سے متعلق. فی الحال، دھاتی 3D پرنٹنگ کے آلات کی درستگی کو بنیادی طور پر 0.05mm سے نیچے کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔
2) سائیکل مختصر ہے۔ دھاتی 3D پرنٹنگ کو سانچوں کی پیداوار کے عمل کی ضرورت نہیں ہے، جو ماڈل کی پیداوار کے وقت کو بہت کم کر دیتا ہے۔ عام طور پر، ایک ماڈل چند گھنٹوں یا دسیوں منٹوں میں پرنٹ کیا جا سکتا ہے۔
3) اسے ذاتی بنایا جا سکتا ہے۔ دھاتی 3D پرنٹنگ میں پرنٹ شدہ ماڈلز کی تعداد کی کوئی حد نہیں ہے، اس سے کوئی فرق نہیں پڑتا ہے کہ ایک یا زیادہ ایک ہی قیمت پر تیار کیے جا سکتے ہیں۔
4) مواد کا تنوع۔ ایک دھاتی 3D پرنٹنگ سسٹم اکثر مختلف مواد کی پرنٹنگ کا احساس کر سکتا ہے، اور اس مواد کا تنوع مختلف شعبوں کی ضروریات کو پورا کر سکتا ہے۔
5) قیمت نسبتاً کم ہے۔ اگرچہ میٹل تھری ڈی پرنٹنگ سسٹم اور تھری ڈی پرنٹنگ کے لیے میٹل میٹریل اب نسبتاً مہنگے ہیں، لیکن اگر انہیں ذاتی نوعیت کی مصنوعات بنانے کے لیے استعمال کیا جائے تو پیداواری لاگت نسبتاً کم ہے۔
دھاتی 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی
پورے 3D پرنٹنگ سسٹم میں سب سے جدید اور ممکنہ ٹیکنالوجی کے طور پر، دھاتی حصوں کی 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی جدید مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجی کی ایک اہم ترقی کی سمت ہے۔ سائنس اور ٹکنالوجی کی ترقی اور مقبولیت اور اطلاق کی ضروریات کے ساتھ ، تیز رفتار پروٹو ٹائپنگ کے ذریعہ دھات کے فعال حصوں کی براہ راست تیاری تیز رفتار پروٹو ٹائپنگ کی بنیادی ترقی کی سمت بن گئی ہے۔ فی الحال، تیز رفتار پروٹو ٹائپنگ کے طریقے جن کا استعمال براہ راست دھات کے فعال حصوں کی تیاری کے لیے کیا جا سکتا ہے، بنیادی طور پر یہ شامل ہیں: سلیکٹیو لیزر میلٹنگ (SLM)، الیکٹران بیم سلیکٹیو میلٹنگ (EBSM)، لیزر انجینئرڈ نیٹ شیپنگ (LENS)) انتظار کریں۔
سلیکٹیو لیزر میلٹنگ (SLM)
SLM دھاتی 3D پرنٹنگ کے میدان کا ایک اہم حصہ ہے۔ اس کی نشوونما کا عمل کم پگھلنے والے نقطہ غیر دھاتی پاؤڈر کی sintering، کم پگھلنے والے نقطہ کوٹیڈ اعلی پگھلنے والے نقطہ پاؤڈر کی sintering، اور اعلی پگھلنے والے نقطہ پاؤڈر کا براہ راست پگھلنے جیسے مراحل سے گزرا ہے۔ آسٹن کی یونیورسٹی آف ٹیکساس نے پہلی بار 1986 میں پیٹنٹ کے لیے درخواست دی، اور 1988 میں کامیابی کے ساتھ پہلا SLM آلات تیار کیا۔ یہ 30-51 μm کے پہلے سے طے شدہ پاؤڈر مواد میں تیزی سے پگھلنے کے لیے ایک باریک فوکس شدہ جگہ کا استعمال کرتا ہے، اور تقریباً براہ راست کر سکتا ہے۔ کسی بھی شکل کو حاصل کریں. اس کے ساتھ ساتھ مکمل میٹالرجیکل بانڈنگ کے ساتھ فعال حصے۔ کثافت تقریباً 100 فیصد تک پہنچ سکتی ہے، جہتی درستگی 20-50 μm تک پہنچ سکتی ہے، اور سطح کی کھردری 20-30 μm تک پہنچ سکتی ہے۔ یہ ایک تیز رفتار پروٹو ٹائپنگ ٹیکنالوجی ہے جس میں ترقی کے عظیم امکانات ہیں۔
SLM مولڈنگ مواد زیادہ تر واحد اجزاء والے دھاتی پاؤڈر ہوتے ہیں، جن میں Austenitic سٹینلیس سٹیل، نکل پر مبنی مرکبات، ٹائٹینیم پر مبنی مرکبات، کوبالٹ-کرومیم مرکبات اور قیمتی دھاتیں شامل ہیں۔ لیزر بیم دھاتی پاؤڈر کو تیزی سے پگھلاتا ہے اور ایک مسلسل پگھلنے والا چینل حاصل کرتا ہے، جو تقریباً کسی بھی شکل، مکمل میٹالرجیکل بانڈنگ، اور اعلیٰ درستگی کے ساتھ تقریباً گھنے دھاتی حصوں کو براہ راست حاصل کر سکتا ہے۔ یہ دھاتی حصوں کے لیے ایک 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی ہے جس میں ترقی کے بہترین امکانات ہیں۔ اس کے اطلاق کی حد کو ایرو اسپیس، مائیکرو الیکٹرانکس، طبی علاج، زیورات اور دیگر صنعتوں تک بڑھا دیا گیا ہے۔
ایس ایل ایم کے عمل میں 50 سے زیادہ متاثر کرنے والے عوامل ہیں، اور چھ زمرے ہیں جو مولڈنگ اثر پر اہم اثر ڈالتے ہیں: مادی خصوصیات، لیزر اور آپٹیکل پاتھ سسٹم، سکیننگ فیچرز، مولڈنگ ماحول، مولڈنگ جیومیٹرک فیچرز، اور آلات کے عوامل۔ فی الحال، اندرون اور بیرون ملک محققین بنیادی طور پر مندرجہ بالا عوامل پر عمل کی تحقیق اور درخواست کی تحقیق کرتے ہیں، جس کا مقصد مولڈنگ کے عمل میں نقائص کو دور کرنا اور مولڈ پرزوں کے معیار کو بہتر بنانا ہے۔ عمل کی تحقیق کے لحاظ سے، SLM بنانے کے عمل میں اہم عمل کے پیرامیٹرز میں لیزر پاور، سکیننگ کی رفتار، پاؤڈر کی تہہ کی موٹائی، سکیننگ کا فاصلہ اور سکیننگ کی حکمت عملی وغیرہ شامل ہیں۔ مختلف عمل کے پیرامیٹرز کو ملا کر، تشکیل کے معیار کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔
SLM مولڈنگ کے عمل میں اہم نقائص spheroidization اور warping deformation ہیں۔ Spheroidization مولڈنگ کے عمل کے دوران اوپری اور نچلی تہوں کا ناکافی پگھلنا ہے۔ سطحی تناؤ کے اثر کی وجہ سے، پگھلی ہوئی بوندیں تیزی سے کروی شکل میں لپک جاتی ہیں، جس کے نتیجے میں اسفیرائیڈائزیشن ہوتی ہے۔ اسفیرائیڈائزیشن سے بچنے کے لیے، ان پٹ انرجی کو مناسب طریقے سے بڑھایا جانا چاہیے۔ وار پیج کی اخترتی SLM بنانے کے عمل میں تھرمل تناؤ کی وجہ سے ہوتی ہے جو مواد کی طاقت سے زیادہ ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں پلاسٹک کی خرابی ہوتی ہے۔ بقایا تناؤ کی پیمائش کرنے میں دشواری کی وجہ سے، SLM عمل کے وار پیج ڈیفارمیشن پر موجودہ تحقیق بنیادی طور پر محدود عنصر کے طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے کی جاتی ہے، اور پھر تجربات کے ذریعے نقلی نتائج کی وشوسنییتا کی تصدیق کی جاتی ہے۔ ایس ایل ایم ٹکنالوجی کا بنیادی اصول یہ ہے کہ: کمپیوٹر پر حصے کے 3D ٹھوس ماڈل کو ڈیزائن کرنے کے لیے پہلے Pro/e، UG، CATIA اور دیگر 3D ماڈلنگ سافٹ ویئر کا استعمال کریں، اور پھر 3D ماڈل کو سلائسنگ سافٹ ویئر کے ذریعے سلائس کریں اور پرت کریں۔ ہر سیکشن کا کنٹور ڈیٹا، فلنگ اسکیننگ پاتھ کونٹور ڈیٹا سے تیار کیا جاتا ہے، اور سامان لیزر بیم کو کنٹرول کرے گا تاکہ ان فلنگ اسکیننگ لائنوں کے مطابق ہر پرت کے دھاتی پاؤڈر کے مواد کو منتخب طور پر پگھلایا جا سکے، اور آہستہ آہستہ انہیں تین جہتی میں اسٹیک کر دیا جائے۔ دھاتی حصے