slm Ekipmanına Eksiksiz Kılavuz

Genel Bakış

slmseçici lazer eritme anlamına gelen, metalik toz malzemeyi katman katman eritmek ve 3B bir parça oluşturmak için bir lazer kullanan bir katkı imalat sürecidir. Günümüzde en yaygın kullanılan metal 3B baskı teknolojilerinden biridir.

slm ekipmanı hakkında bilinmesi gereken bazı önemli şeyler:

• Paslanmaz çelikler, titanyum, alüminyum, nikel alaşımları ve daha fazlası dahil olmak üzere çeşitli metallerle çalışır
• Bir toz yatağındaki metal toz parçacıklarını seçici olarak eritmek için yüksek güçlü bir lazer kullanır
• İnce toz katmanları yayarak ve kesiti eritmek için lazeri tarayarak parçaları katman katman oluşturur
• Geleneksel imalata kıyasla mekanik özellikleri olan tamamen yoğun metal parçalar üretir
• Geleneksel çıkarma yöntemleriyle mümkün olmayan karmaşık geometriler sağlar
• Küçük parti üretimi, özelleştirilmiş parçalar ve hızlı prototipleme için çok uygundur
• slm makineleri bir lazer, tarayıcı sistemi, toz yatağı, yeniden kaplama mekanizması ve daha fazlasından oluşur

Bu kılavuz, çalışma, türler, uygulamalar, teknik özellikler, tedarikçiler, kurulum, çalıştırma, bakım ve daha fazlasını kapsayan slm ekipmanına kapsamlı bir genel bakış sunmaktadır. Seçici lazer eritme ekipmanları dünyasını keşfedelim!

slm Ekipman Türleri

Çeşitli üreticilerden temin edilebilen çeşitli kategoriler ve türlerde slm ekipmanı bulunmaktadır. İşte bir karşılaştırma:

Ekipman Türü	Yapı Boyutu	Lazer Türü	Temel Özellikler
Masaüstü slm	50-150 mm	Fiber, CO2	Kompakt boyut, düşük maliyet, Ar-Ge, küçük parçalar
Tezgah üstü slm	150-300 mm	Fiber, CO2	Daha büyük yapı hacmi, orta maliyet
Endüstriyel slm	300-500 mm	Fiber, CO2	Yüksek kapasite, otomatik üretim
Geniş formatlı slm	500+ mm	Fiber	Büyük parçalar, yüksek verimlilik için

slm makine türlerini farklılaştıran ana faktörler şunlardır:

• Yapı hacmi – Yazdırılabilecek maksimum parça boyutu. Masaüstü için birkaç cm'den büyük sistemler için >1 m'ye kadar değişir.
• Lazer türü – Fiber lazerler daha hızlı işlemeye izin verir. CO2 lazerler daha düşük maliyetlidir.
• Otomasyon – Endüstriyel sistemler daha yüksek düzeyde otomasyon ve kontrole sahiptir.
• İnert gaz kullanımı – Daha büyük makineler sıklıkla hava kullanan daha küçük olanlara kıyasla inert argon gazı kullanır.
• Fiyat – Masaüstü ve tezgah üstü modeller, daha düşük kapasite ile daha düşük maliyetlidir.

Özetle, masaüstü ve tezgah üstü slm ekipmanı prototip oluşturma ve Ar-Ge amaçları için çok uygundur, endüstriyel ve geniş formatlı sistemler ise hacimli üretim uygulamaları için tasarlanmıştır. Bir slm makine türü seçerken yapı boyutunu, fiyatı, kalite ihtiyaçlarını ve diğer gereksinimleri göz önünde bulundurun.

slm Ekipman Bileşenleri

slm makineleri, katmanlı imalat sürecini etkinleştirmek için birlikte çalışan çeşitli ana alt sistemlerden ve bileşenlerden oluşur. İşte temel bileşenler:

Bileşen	Açıklama
Lazer	Toz malzemeyi seçici olarak eritmek için odaklanmış ısı enerjisi sağlar
Tarama sistemi	Lazer ışınını hassas bir şekilde kontrol eder ve konumlandırır
Toz yatağı	Metal toz katmanlarını tutar ve yayar
Yeniden kaplayıcı	Yapı alanına taze toz yayar ve düzleştirir
Toz besleme	Kartuş/kaplardan yeni toz besler
Yapı plakası	Katmanlar biriktikçe basılı parçayı tutar
İnert gaz akışı	Argon veya azot gazından oluşan koruyucu atmosfer
Bilgisayar	Donanımı kontrol eder, yapı dosyasını yürütür
Soğutucu	Lazer ve hassas optikleri soğutur
Filtreler	Fazla tozu ve parçacıkları yakalayın

Lazer, en kritik bileşenlerden biridir. slm makineleri tipik olarak 100 ila 1000 watt arasında güç seviyelerine sahip bir fiber lazer (iterbiyum katkılı) veya CO2 lazer kullanır. Lazer tarama sistemi, lazer ışınını toz yatağı yüzeyinde yönlendirir ve her katmanın kesitini tarar.

Diğer temel donanımlar arasında, ham malzeme tozunu tutan toz yatağı, yeni toz katmanlarını yaymak için yeniden kaplayıcı, inert gaz akış sistemi, çeşitli sensörler ve daha fazlası bulunur. Entegre kontrol yazılımı, CAD verilerini ekipmanın katman katman izlemesi için talimatlara dönüştürür.

slm Ekipman Özellikleri

slm makineleri, çeşitli teknik özellikler ve performans parametreleri ile karşılaştırılabilir. İşte slm sistemleri için dikkate alınması gereken bazı temel özellikler:

Şartname	Tipik Aralık
Yapı hacmi	50 mm – 500 mm kenar uzunluğu
Katman kalınlığı	20-100 mikron
Lazer gücü	100-1000W
Tarama hızı	10 m/s'ye kadar
Işın boyutu	50-100 mikron
Toz malzemesi	Paslanmaz çelik, titanyum, Ni alaşımları, Al alaşımları, daha fazlası
Desteklenen malzemeler	Çoğu kaynaklanabilir alaşım
Hassasiyet	± %0,1-0,2 boyutsal doğruluk
Yüzey finisajı	15 mikrona kadar pürüzlülük

İnert gaz tüketimi, filtreleme sistemi etkinliği, yazılım yetenekleri ve daha fazlası gibi diğer faktörler de slm ekipman modellerini ve performansını farklılaştırır. Genel olarak, endüstriyel sistemler, masaüstü modellerine kıyasla daha büyük yapı hacimleri, daha yüksek lazer gücü, daha hızlı tarama hızları ve daha iyi proses kontrolü sunar.

slm Ekipman Tasarım Hususları

slm makineleri, optik, mekanik, elektronik ve yazılım sistemlerinde hassas tasarım ve mühendislik içerir. Bazı temel tasarım faktörleri şunlardır:

• Lazer optikleri – Doğru lazer yönlendirme ve nokta boyutlandırması için iyi yapılandırılmış galvo/ayna sistemi.
• Toz işleme – Sıkışmayı en aza indirmek ve düzgün toz akışı sağlamak.
• Gaz akışı – Toz yatağı boyunca laminer akışı yönetme.
• Yapı plakası – Tekrarlanan yüksek sıcaklıklara dayanma.
• Kontroller – Parametreleri gerçek zamanlı olarak hassas bir şekilde izlemek ve ayarlamak.
• Filtreler – Mikron ölçeğinde metalik parçacıkları ve tozu yakalamak.
• Kirlenmeyi önleme – Hassas optikleri temiz tutmak.
• Kalibrasyon – Çalışma sırasında hizalamayı ve kalibrasyonu korumak.
• Otomasyona hazırlık – Malzeme taşıma sistemlerinin entegrasyonuna izin vermek.

Tekrarlanabilir, yüksek kaliteli yapılar bir üretim ortamında elde etmek için dikkatli slm ekipman tasarımı gereklidir. Önde gelen üreticiler, daha iyi proses kontrolü için donanım ve yazılımı geliştirmeye devam ediyor.

slm Ekipman Tedarikçileri

slm ekipman çözümleri üreten ve sağlayan bir dizi şirket bulunmaktadır. İşte başlıca tedarikçilerden bazıları:

Tedarikçi	Ekipman Markaları/Modelleri
EOS	EOS M serisi, EOS P serisi
SLM Çözümleri	SLM®125, SLM®280, SLM®500, SLM®800
GE Additive	Concept Laser M2, MLine, XLine 500R
3D Sistemler	ProX® DMP 100, 200, 300, 320
Trumpf	TruPrint 1000, 3000, 5000
Renishaw	RenAM 500Q, RenAM 500M
Sisma	Sisma Mysint100, Mysint300

Ek olarak, Asya'dan daha uygun fiyatlı masaüstü slm ekipmanı sunan giderek artan sayıda tedarikçi bulunmaktadır:

• Farsoon
• Daha Uzun 3D
• Raycham
• Wiiboox
• Creality

Bir slm ekipmanı tedarikçisi seçerken, temel hususlar arasında yapı kalitesi, güvenilirlik, hizmet, müşteri desteği, toz işleme özellikleri, yazılım yetenekleri, fiyatlandırma ve önceki kullanıcı deneyimleri yer alır. Önde gelen orijinal ekipman üreticileri, kanıtlanmış teknoloji ve performans sunma eğilimindedir.

slm Ekipman Fiyatlandırması

slm ekipmanının maliyeti, yapı hacmine, özelliklere ve üreticiye bağlı olarak oldukça geniş bir aralıkta değişebilir. İşte tipik fiyatlandırma aralıklarına genel bir bakış:

slm Ekipman Türü	Yaklaşık Maliyet Aralığı
Masaüstü slm	$50,000 – $150,000
Tezgah üstü slm	$150,000 – $300,000
Endüstriyel slm	$300,000 – $1,000,000
Geniş formatlı slm	$1,000,000+

Genel olarak, orijinal ekipman üreticilerinden endüstriyel slm sistemleri 300.000 ila 1.000.000 ABD doları arasında bir maliyete sahiptir. Daha büyük yapı zarfları, daha yüksek güçlü lazerler ve daha fazla otomasyon fiyatı artırır.

Asyalı tedarikçilerden uygun fiyatlı masaüstü modelleri 100.000 ABD dolarının altında mevcuttur. Birçoğu daha yüksek fiyatlı ekipmanlara benzer yetenekler sunar, ancak güvenilirlik, performans veya hizmet açısından eksik olabilir.

Toplam maliyetler ayrıca metal tozları, filtreler, gaz tedariki, bakım, onarım ve yedek parçalar için önemli olabilen devam eden işletme maliyetlerini de içerir. Hem ekipman satın alma maliyetleri hem de işletme maliyetleri dikkate alınmalıdır.

slm Ekipman Kurulumu

slm ekipmanının doğru kurulumu, güvenli ve optimum çalışmayı sağlamaya yardımcı olur. İşte temel kurulum adımları:

• Makine bileşenlerini dikkatlice açın ve hasar olup olmadığını kontrol edin.
• Titreşimi en aza indirmek için sağlam bir çerçeve veya masa üzerine yerleştirin.
• Yapı platformunu hassas bir şekilde hizalayın.
• Soğutucuyu, gaz tedarikini, havalandırma kanalını bağlayın.
• Duman emme ünitesi/filtresi takın.
• Elektrik güç kaynağını bağlayın.
• Tüm optikleri ve lazer yolunu takın ve kalibre edin.
• Yeniden kaplayıcının, toz sisteminin hareketini test edin.
• İzleme sensörlerini entegre edin.
• Kapalı döngü toz işleme sistemi kurun.
• Makine ayarlarını başlatın ve kalibre edin.
• Örnek test yapıları gerçekleştirin ve kaliteyi doğrulayın.

Alan, güç kaynağı, kararlı sıcaklık/nem, havalandırma, tehlikeli madde işleme yetenekleri ve daha fazlası dahil olmak üzere yeterli tesis hazırlığı da gereklidir. Kurulum tipik olarak ekipman üreticisi temsilcileri tarafından tamamlanır.

slm Ekipman İşlemi

Bir slm makinesini çalıştırmak, dikkatli gözetim, sistem izleme, standart protokoller ve yapı doğrulama gerektirir. İşte temel işletim prosedürleri:

• 3B CAD modelini dilimleyici yazılımına aktarın ve hazırlayın.
• İşlem parametrelerini seçin ve yapı dosyaları oluşturun.
• Metal tozunu eleyin ve sisteme yükleyin.
• Yapı plakasını seçin ve monte edin.
• Katman kalınlığını, lazer gücünü, hızı vb. ayarlayın.
• İnert gaz akışını başlatın ve toz yatağını önceden ısıtın.
• İlk katman toz yayma ve lazer taramayı başlatın.
• Sıcaklığı, toz seviyelerini, gaz akışını periyodik olarak izleyin.
• Tam yapı yüksekliğine ulaşılana kadar katmanların tamamlanmasına izin verin.
• İşlem tamamlandığında yapı plakasını çıkarın ve parçayı geri kazanın.
• Fazla tozu püskürtme teknikleri kullanarak çıkarın.
• Parçayı gerektiği gibi işlemden geçirin – tavlama, işleme vb.

Kontrol edilen kritik işlem parametreleri arasında lazer gücü, tarama deseni, tarama hızı, tarama aralığı, katman kalınlığı, ön ısıtma sıcaklığı ve diğerleri bulunur. Gerçek zamanlı izleme ve ayarlama genellikle gereklidir.

Solunum ve göz koruması için güvenlik ekipmanları ve tehlikeli güç eğitimi zorunludur. Parçalar ayrıca gerekli malzeme özelliklerini doğrulamak için doğrulama testlerinden geçer.

slm Ekipman Bakımı

Rutin önleyici bakım, çalışma süresini ve performansı en üst düzeye çıkarmaya yardımcı olur. Bakım görevleri şunları içerir:

• Temizlik – Optikleri, lazer yolunu ve sensörleri kir ve kalıntılardan uzak tutun.
• Kalibrasyon – Sensörleri, lazerleri, optikleri yeniden hizalayın ve kalibre edin.
• Filtre değişimi – Hava ve toz filtrelerini düzenli olarak değiştirin.
• Rekoatör – Rekoatör bıçaklarını yağlayın/değiştirin, boşluğu ayarlayın.
• Lazer – Işın kalitesini izleyin ve rezonatör hizalamasını ayarlayın.
• Hareket – Lineer kademeleri yağlayın, aşınmış bileşenleri değiştirin.
• Toz – Topaklanmayı/kekleşmeyi önlemek için fazla tozu düzenli olarak atın.
• Güvenlik kontrolleri – Gaz dedektörlerinin, alarmların, sensörlerin durumunu onaylayın.
• Donanım yazılımı – Satıcıdan yazılım ve donanım yazılımı güncellemelerini yükleyin.

Üreticiler, günlük, haftalık, aylık önerilen bakım için ayrıntılı programlar içeren bakım kılavuzları sağlar. Filtreler ve rekoatör bıçakları gibi sarf malzemeleri rutin değişimler gerektirir. Bakım sözleşmeleri düzenli önleyici hizmet sağlayabilir.

slm Ekipman Uygulamaları

slm teknolojisi, farklı sektörlerdeki çeşitli uygulamalar için çok uygundur. İşte bazı tipik uygulamalar:

Havacılık ve Uzay – Türbin kanatları, yapısal braketler, roket nozulları

Tıbbi – Ortopedik implantlar, protezler, cerrahi aletler

Otomotiv – Hafifletme parçaları, özel takımlar

Endüstriyel – Isı eşanjörleri, akışkan işleme parçaları

Savunma – Ateşli silahlar, zırh için bileşenler

Takı – Özel değerli metal takılar

Bu uygulamalar için SLM'nin temel avantajları arasında montajları tek bir parçada birleştirme, ağırlık azaltma, karmaşık soğutma kanalları, serbest form şekilleri, hızlı dönüş ve daha fazlası yer alır.

SLM'nin yüksek hassasiyeti, küçük özellik boyutu ve mükemmel mekanik özellikleri, onu sektörlerde hafif, optimize edilmiş ve özel bileşenler üretmek için ideal hale getirir.

Bir SLM Ekipmanı Tedarikçisi Nasıl Seçilir?

Doğru SLM ekipmanını ve tedarikçisini seçmek önemli bir karardır. Bir SLM tedarikçisi seçerken dikkat edilmesi gereken temel hususlar şunlardır:

• Yapı kalitesi – İyi yoğunluk, özellikler ve doğruluk sağlamak için numune parçaları değerlendirin.
• Güvenilirlik – Arızalar arası ortalama süre ve uzun ömürlülük hakkında saha verileri arayın.
• Teknik Destek – Yanıt süresini ve destek altyapısını değerlendirin.
• Garanti – Donanım, optikler vb. üzerindeki garanti koşullarını inceleyin.
• Eğitim – Çalıştırma ve bakım eğitimi olup olmadığını kontrol edin.
• Malzeme aralığı – Mevcut toz malzemeleri ve kalitesini göz önünde bulundurun.
• Yazılım – Yerleşik yazılım yeteneklerini ve kullanım kolaylığını inceleyin.
• Bölgesel varlık – Yerel uygulama mühendislerinin bulunabilirliğini belirleyin.
• Servis sözleşmeleri – Satış sonrası bakım sözleşmelerini ve SLA'ları karşılaştırın.
• Fiyatlandırma – Satın alma maliyeti, TCO ve performans değerini dengeleyin.

Yapı özelliklerine, fiyat aralığına ve risk toleransına göre kısa listeyi daraltın. Nihai satın alma kararından önce ekipman demoları planlayın ve potansiyel tedarikçilerden numune parça kalitesini bizzat değerlendirin.

SLM ve Diğer Metal 3D Baskı İşlemleri

SLM, her birinin kendi profiline sahip olduğu çeşitli metal katkılı imalat teknolojilerinden biridir. İşte SLM'nin karşılaştırması:

Süreç	Artıları	Eksiler
Seçici Lazerle Eritme (SLM)	Mükemmel özellikler, yüksek hassasiyet, çoğu alaşım	Daha düşük hız, daha yüksek maliyet, artık gerilmeler
Doğrudan Metal Lazerle Sinterleme (DMLS)	İyi malzeme özellikleri, düşük maliyetler	Bazı alaşımlarda gözeneklilik sorunları
Elektron Işınıyla Eritme (EBM)	Mükemmel yapısal özellikler, neredeyse tam yoğunluk	Daha az alaşım desteklenir, orta düzeyde hassasiyet
Yönlendirilmiş Enerji Biriktirme (DED)	Büyük parçalar, metal birikimi, onarımlar	Daha düşük çözünürlük, daha yüksek maliyet

Temel Farklar:

• SLM, daha geniş bir alaşım yelpazesinde tamamen yoğun, boşluksuz yapılar üretir, ancak daha düşük yapı hızlarında.
• DMLS tozu, tam olarak eritilmek yerine sinterlenir ve malzeme performansını sınırlar.
• EBM vakum gerektirir, daha az alaşımı destekler ancak mükemmel malzeme özellikleri sunar.
• DED daha düşük hassasiyete sahiptir ancak büyük metal birikimi uygulamalarını destekler.

Çoğu yüksek değerli üretim bileşeni için SLM, üstün malzeme özellikleri sağlar. Ancak büyük onarımlar veya daha basit şekiller için DED veya DMLS daha uygun maliyetli olabilir.

SLM'nin Avantajları ve Sınırlamaları

Herhangi bir teknoloji gibi, SLM'nin de dikkate alınması gereken avantajları ve sınırlamaları vardır:

Avantajlar

• Yüksek boyutsal doğruluk ve ince yüzey kalitesi
• Yapılar boyunca mükemmel mekanik özellikler korunur
• Karmaşık geometriler ve hafif yapılar mümkündür
• Birleştirilmiş parçalar ve montajlar
• Tasarım yinelemeleri için hızlı dönüş
• Özel şekiller, özellikler ve tasarımlar

Sınırlamalar

• Küçük yapı zarfları parça boyutlarını kısıtlar
• Nispeten yavaş üretim oranları
• Sınırlı malzeme desteği – çoğunlukla metaller
• Genellikle önemli ölçüde son işlem gerekir
• Artık gerilmeler deformasyona neden olabilir
• Yüksek ekipman ve malzeme maliyetleri

Uygulama gereksinimlerini anlayın ve SLM'nin en uygun AM işlemi olup olmadığını belirlemek için işlem avantajlarını ve dezavantajlarını karşılaştırın. SLM, metal parça üretimi için çok yönlü bir araç sağlar, ancak uygulamaları optimize etmek için deneyim gerektirir.

SSS

İşte SLM ekipmanı hakkında sıkça sorulan bazı soruların yanıtları:

S: SLM kullanılarak hangi metaller işlenebilir?

C: Paslanmaz çelik, titanyum, nikel alaşımları, alüminyum, takım çeliği ve daha fazlası dahil olmak üzere çoğu kaynaklanabilir alaşım. Yeni malzemeler sürekli olarak doğrulanmaktadır.

S: SLM makineleri için tipik katman çözünürlükleri nelerdir?

C: Katman kalınlıkları 20 ila 100 mikron arasında değişir ve 50 mikron yaygındır. Daha ince katmanlar yüzey kalitesini iyileştirir ancak aynı zamanda yapı süresini de artırır.

S: SLM ile ne kadar büyük bir parça yapılabilir?

C: Masaüstü sistemleri 100-150 mm'ye kadar yapıyı desteklerken, endüstriyel SLM makineleri 500 mm veya daha büyük yapı zarflarına izin verir.

S: SLM baskıdan sonra hangi işlemler gereklidir?

C: Son işleme adımları arasında desteklerin çıkarılması, ortam püskürtme, tavlama, işleme, parlatma ve yüzey işlemleri uygulaması yer alır.

S: Ne tür doğruluk ve yüzey kalitesi elde edilir?

C: Boyutsal doğruluk, parametrelere bağlı olarak yaklaşık 15 mikron pürüzlülükte yüzey kalitesi ile ±0,1-0,2%'ye ulaşır.

S: Çalıştırma için hangi güvenlik önlemleri gereklidir?

C: Solunum cihazları, koruyucu gözlükler, eldivenler ve tehlikeli madde kullanma eğitimi dahil olmak üzere uygun KKD. Uygun havalandırma ve güvenli toz kullanımı kritik öneme sahiptir.

S: SLM makineleri için hangi bakım gereklidir?

C: Düzenli bakım, optik/lazer temizliği, filtre değişiklikleri, toz imhası, yağlama, kalibrasyonlar, bellenim yükseltmeleri ve daha fazlasını içerir.

S: Bir SLM makinesinde bir yapı işini kurmak ne kadar sürer?

C: Hazırlanmış CAD modelleri, parçaları yönlendirme, parametreleri ayarlama ve dilimleme süreleriyle, bir yapıya başlamak 30 dakika ile birkaç saat arasında değişebilir.

Sonuç

SLM, yoğun, yüksek performanslı metal parça üretimi için dönüştürücü yetenekler sağlar. Farklı ekipman türlerini, çalışma prensiplerini, özelliklerini, uygulamalarını ve avantajlarını anlamak, teknolojiden etkili bir şekilde yararlanmayı sağlar. Makineler, malzemeler, yazılımlar ve proses kontrolündeki sürekli gelişmelerle SLM, geleneksel üretime karşı daha da rekabetçi olmayı vaat ediyor.

daha fazla 3D baskı süreci öğrenin