تقنية التصنيع المضافة بالليزر هي طريقة تصنيع تستخدم الليزر كمصدر للحرارة وتستخدم تأثير تركيز شعاع عالي الطاقة لليزر لإذابة مسحوق المعادن بسرعة.
نظرًا لكثافة الطاقة العالية لليزر ، يمكنه تحقيق تصنيع معادن يصعب تصنيعها ، مثل سبائك التيتانيوم والسبائك عالية الحرارة المستخدمة في الفضاء ، وما إلى ذلك. تتميز تقنية تصنيع إضافات الليزر أيضًا بميزة عدم تقييدها بواسطة هيكل الأجزاء ، والتي يمكن استخدامها لمعالجة وتصنيع الهياكل المعقدة ، والمعالجة الصعبة والأجزاء رقيقة الجدران.
في الوقت الحاضر ، تم تطبيق تكنولوجيا تصنيع المواد المضافة بالليزر على المواد التي تغطي سبائك التيتانيوم ، والسبائك ذات درجة الحرارة العالية ، والسبائك القائمة على الحديد ، وسبائك الألومنيوم ، والسبائك المقاومة للحرارة ، والسبائك غير المتبلورة ، والسيراميك ، والمواد المتدرجة ، وما إلى ذلك. ولها مزايا كبيرة في تصنيع مكونات معقدة عالية الأداء في مجال الفضاء والهياكل المعقدة المسامية في مجال التصنيع الحيوي.
تنقسم تقنية التصنيع المضافة باستخدام الليزر كمصدر للحرارة بشكل أساسي إلى عملية ترسيب بالليزر تعتمد على تغذية المسحوق وتقنية ذوبان المنطقة المختارة بالليزر على أساس انتشار المسحوق.
نظرًا للأسماء المختلفة للوحدات ، تُعرف تقنية ترسيب الذوبان بالليزر القائمة على التغذية بالمسحوق أيضًا باسم ترسيب الطاقة الموجهة ، DED ، التشكيل بالليزر الصلب ، LSF ، الترسيب المباشر للمعادن ، DMD ، ترسيب الذوبان بالليزر ، LMD ، إلخ. الاسم ، المبدأ هو استخدام المبدأ الأساسي للنماذج الأولية السريعة ، باستخدام مسحوق معدني كمادة خام ، باستخدام ليزر عالي الطاقة كمصدر للطاقة ، وفقًا لمسار المعالجة المحدد مسبقًا ، تزامن مسحوق المعدن المعطى لـ طبقة تلو الأخرى انصهار ، تصلب سريع وطبقة تلو طبقة ، وذلك لتحقيق التصنيع المباشر للأجزاء المعدنية.
بشكل نموذجي ، تتكون منصة نظام تشكيل المعادن بالليزر من ليزر ، طاولة CNC ، فوهة تغذية المسحوق ، مغذي مسحوق قابل للضبط عالي الدقة وأجهزة مساعدة أخرى كما هو موضح في الشكل أدناه. تنقسم أشعة الليزر المتاحة لعملية إعداد النمط بشكل أساسي إلى أشعة الليزر المستمرة لأشباه الموصلات ، والليزر المستمر بالألياف ، والليزر المستمر لثاني أكسيد الكربون ، والليزر النبضي YAG: Nd وفقًا لنمط الحزمة. وفقًا لوضع الفوهات ، تنقسم بشكل أساسي إلى مجموعة فوهة تغذية المسحوق المحورية وفوهة تغذية المسحوق الجانبية.
تستخدم تقنية الصهر الانتقائي بالليزر الليزر عالي السطوع لإذابة مادة المسحوق المعدني مباشرة بدون رابط ، ويتم تشكيل النماذج ثلاثية الأبعاد مباشرة في أي أجزاء هيكلية معقدة بأداء مشابه للمطروقات ، والأجزاء تحتاج فقط إلى تشطيب السطح لاستخدامها تشمل تقنيات إضافات الليزر الرئيسية الصهر الانتقائي بالليزر (SLM) ، وعملية ترسيب طبقة المسحوق ، إلخ.
المبدأ الأساسي لذوبان منطقة الليزر هو أن شعاع الليزر يتم مسحه ضوئيًا وفقًا لمسار مخطط مسبقًا لإذابة المسحوق المعدني مسبقًا ؛ بعد الانتهاء من مستوى المسح ، تسقط غرفة العمل طبقة في الارتفاع وتعيد طبقة المسحوق طبقة من المسحوق ، وهكذا بشكل متكرر ، طبقة تلو الأخرى ، حتى يتم تصنيع الأجزاء المعدنية المطلوبة ، تكون العملية برمتها في بيئة فراغ ، والتي يمكن أن تتجنب بشكل فعال تأثير الشوائب الضارة في الهواء.
يمكن تحويل عملية الصهر الانتقائي بالليزر مباشرة إلى منتجات معدنية نهائية ، مما يلغي الانتقال الوسيط. تتميز الأجزاء المعدة بدقة أبعاد عالية وخشونة سطحية جيدة (Ra 10 ~ 30μm) وهي مناسبة لمختلف الأشكال المعقدة لقطع العمل ، خاصة لقطع العمل المعقدة ذات الهياكل الداخلية المعقدة. لا يمكن تصنيعها بالطرق التقليدية ؛ مناسبة للأجزاء الهيكلية المعقدة ذات الدفعة المفردة والصغيرة بدون قالب ، سريع. الآلة مناسبة للأجزاء الهيكلية المعقدة ذات القطعة الواحدة والمنخفضة الحجم بدون قوالب وتصنيع الاستجابة السريعة.
