مېتال لازېر قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىشتا نۇر شەكىللەندۈرۈش تېخنىكىسىنىڭ قوللىنىلىشى

لازېر قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىش (AM) تېخنىكىسى يۇقىرى ئىشلەپچىقىرىش توغرىلىقى، كۈچلۈك ئەۋرىشىمچانلىقى ۋە يۇقىرى دەرىجىدىكى ئاپتوماتلاشتۇرۇش قاتارلىق ئەۋزەللىكلەرگە ئىگە بولۇپ، ئاپتوموبىل، داۋالاش، ئاۋىئاتسىيە قاتارلىق ساھەلەردىكى مۇھىم زاپچاسلارنى (راكېتا يېقىلغۇسى پۇرۇشكىسى، سۈنئىي ھەمراھ ئانتېنناسى قاۋۇسلىرى، ئادەم ئىمپىلانتى قاتارلىقلار) ئىشلەپچىقىرىشتا كەڭ قوللىنىلىدۇ. بۇ تېخنىكا ماتېرىيال قۇرۇلمىسى ۋە ئىقتىدارىنى بىر گەۋدىلەشتۈرۈپ ئىشلەپچىقىرىش ئارقىلىق بېسىلغان زاپچاسلارنىڭ بىرىكمە ئىقتىدارىنى زور دەرىجىدە ياخشىلىيالايدۇ. ھازىر، لازېر قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىش تېخنىكىسى ئادەتتە يۇقىرى مەركەز ۋە تۆۋەن گىرۋەك ئېنېرگىيە تەقسىماتىغا ئىگە مەركەزلەشكەن گاۋس نۇرىنى قوللىنىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، ئۇ كۆپىنچە ئېرىتمىدە يۇقىرى ئىسسىقلىق گرادىيېنتىنى ھاسىل قىلىپ، كېيىن تۆشۈك ۋە يوغان دانچىلارنىڭ شەكىللىنىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. نۇر شەكىللەندۈرۈش تېخنىكىسى بۇ مەسىلىنى ھەل قىلىشنىڭ يېڭى ئۇسۇلى بولۇپ، لازېر نۇرى ئېنېرگىيەسىنىڭ تەقسىملىنىشىنى تەڭشەش ئارقىلىق بېسىش ئۈنۈمى ۋە سۈپىتىنى ئۆستۈرىدۇ.

ئەنئەنىۋى چىقىرىۋېتىش ۋە ئوخشاش ئىشلەپچىقىرىش بىلەن سېلىشتۇرغاندا، مېتال قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىش تېخنىكىسى ئىشلەپچىقىرىش دەۋرىيلىكىنىڭ قىسقا بولۇشى، يۇقىرى پىششىقلاش توغرىلىقى، يۇقىرى ماتېرىيال ئىشلىتىش نىسبىتى ۋە زاپچاسلارنىڭ ئومۇمىي ئىقتىدارىنىڭ ياخشى بولۇشى قاتارلىق ئەۋزەللىكلەرگە ئىگە. شۇڭا، مېتال قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىش تېخنىكىسى ئاۋىئاتسىيە، قورال-ياراغ ۋە ئۈسكۈنىلەر، يادرو ئېنېرگىيەسى، بىئو دورىگەرلىك ۋە ئاپتوموبىل قاتارلىق كەسىپلەردە كەڭ قوللىنىلىدۇ. ئايرىم قاتلاش پىرىنسىپىغا ئاساسەن، مېتال قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىش ئېنېرگىيە مەنبەسى (مەسىلەن، لازېر، قوس ياكى ئېلېكترون نۇرى) ئارقىلىق پاراشوك ياكى سىمنى ئېرىتىدۇ، ئاندىن ئۇلارنى قاتلام-قاتلام قاتلاپ نىشانلىق زاپچاسنى ئىشلەپچىقىرىدۇ. بۇ تېخنىكا كىچىك تۈركۈملەر، مۇرەككەپ قۇرۇلمىلار ياكى شەخسىي زاپچاسلارنى ئىشلەپچىقىرىشتا مۇھىم ئەۋزەللىكلەرگە ئىگە. ئەنئەنىۋى تېخنىكىلار ئارقىلىق پىششىقلاپ ئىشلەشكە بولمايدىغان ياكى قىيىن بولغان ماتېرىياللار قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىش ئۇسۇللىرى ئارقىلىق تەييارلاشقا ماس كېلىدۇ. يۇقىرىقى ئەۋزەللىكلەر سەۋەبىدىن، قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىش تېخنىكىسى دۆلەت ئىچى ۋە خەلقئارا ئالىملارنىڭ كەڭ دىققىتىنى قوزغىدى. ئۆتكەن بىر قانچە ئون يىلدا، قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىش تېخنىكىسى تېز سۈرئەتتە تەرەققىي قىلدى. لازېر قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىش ئۈسكۈنىلىرىنىڭ ئاپتوماتلىشىشى ۋە ئەۋرىشىمچانلىقى، شۇنداقلا يۇقىرى لازېر ئېنېرگىيە زىچلىقى ۋە يۇقىرى پىششىقلاش توغرىلىقى قاتارلىق ئومۇميۈزلۈك ئەۋزەللىكلىرى سەۋەبىدىن، لازېر قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىش تېخنىكىسى يۇقىرىدا تىلغا ئېلىنغان ئۈچ خىل مېتال قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىش تېخنىكىسى ئىچىدە ئەڭ تېز تەرەققىي قىلدى.

لازېرلىق مېتال قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىش تېخنىكىسىنى LPBF ۋە DED دەپ ئايرىغىلى بولىدۇ. 1-رەسىمدە LPBF ۋە DED جەريانلىرىنىڭ تىپىك سىخېماتىك دىئاگراممىسى كۆرسىتىلگەن. LPBF جەريانى، يەنى تاللاش خاراكتېرلىك لازېر ئېرىتىش (SLM) دەپمۇ ئاتىلىدۇ، پاراشوك قەۋىتىنىڭ يۈزىدىكى مۇقىم يول بويىچە يۇقىرى ئېنېرگىيەلىك لازېر نۇرىنى سىكانىرلاش ئارقىلىق مۇرەككەپ مېتال زاپچاسلىرىنى ئىشلەپچىقىرالايدۇ. ئاندىن پاراشوك ئېرىپ قەۋەت-قەۋەت قېتىيدۇ. DED جەريانى ئاساسلىقى ئىككى بېسىش جەريانىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ: لازېر ئېرىتىش ۋە لازېر سىم بىلەن تەمىنلەش قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىش. بۇ ئىككى تېخنىكا مېتال پاراشوكى ياكى سىمنى ماس قەدەمدە تەمىنلەش ئارقىلىق بىۋاسىتە مېتال زاپچاسلىرىنى ئىشلەپچىقىرالايدۇ ۋە رېمونت قىلالايدۇ. LPBF بىلەن سېلىشتۇرغاندا، DED يۇقىرى ئىشلەپچىقىرىش ئۈنۈمى ۋە چوڭ ئىشلەپچىقىرىش كۆلىمىگە ئىگە. بۇنىڭدىن باشقا، بۇ ئۇسۇل يەنە بىرىكمە ماتېرىياللار ۋە فۇنكسىيەلىك دەرىجىلىك ماتېرىياللارنى قولايلىق تەييارلىيالايدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، DED ئارقىلىق بېسىلغان زاپچاسلارنىڭ يۈزىنىڭ سۈپىتى ھەمىشە ناچار بولىدۇ، نىشان زاپچاسنىڭ ئۆلچەملىك توغرىلىقىنى يۇقىرى كۆتۈرۈش ئۈچۈن كېيىنكى بىر تەرەپ قىلىش كېرەك.

ھازىرقى لازېر قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىش جەريانىدا، ئادەتتە مەركەزلەشكەن گاۋس نۇرى ئېنېرگىيە مەنبەسى بولۇپ ھېسابلىنىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، ئۇنىڭ ئۆزگىچە ئېنېرگىيە تەقسىملىنىشى (يۇقىرى مەركەز، تۆۋەن گىرۋەك) سەۋەبىدىن، يۇقىرى ئىسسىقلىق گرادىيېنتى ۋە ئېرىتمە كۆلچىكىنىڭ مۇقىمسىزلىقىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىشى مۇمكىن. بۇ بېسىپ چىقىرىلغان زاپچاسلارنىڭ شەكىللىنىش سۈپىتىنىڭ ناچارلىشىشىغا سەۋەب بولىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، ئېرىتمە كۆلچىكىنىڭ مەركىزى تېمپېراتۇرىسى بەك يۇقىرى بولسا، تۆۋەن ئېرىش نۇقتىسىدىكى مېتال ئېلېمېنتلىرىنىڭ پارغا ئايلىنىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ، بۇ LBPF جەريانىنىڭ مۇقىمسىزلىقىنى تېخىمۇ ئېغىرلاشتۇرىدۇ. شۇڭلاشقا، تۆشۈكلۈكنىڭ ئېشىشىغا ئەگىشىپ، بېسىپ چىقىرىلغان زاپچاسلارنىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتى ۋە چارچاش ئۆمرى كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە تۆۋەنلەيدۇ. گاۋس نۇرىنىڭ تەڭسىز ئېنېرگىيە تەقسىملىنىشى يەنە لازېر ئېنېرگىيەسىدىن پايدىلىنىش ئۈنۈمىنىڭ تۆۋەنلىشى ۋە ئېنېرگىيەنىڭ ئارتۇقچە ئىسراپ بولۇشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. بېسىش سۈپىتىنى ياخشىلاش ئۈچۈن، ئالىملار ئېنېرگىيە كىرگۈزۈش ئېھتىماللىقىنى كونترول قىلىش ئۈچۈن، لازېر كۈچى، سىكانىرلاش سۈرئىتى، پاراشوك قەۋىتىنىڭ قېلىنلىقى ۋە سىكانىرلاش ئىستراتېگىيىسى قاتارلىق جەريان پارامېتىرلىرىنى ئۆزگەرتىش ئارقىلىق گاۋس نۇرىنىڭ كەمتۈكلۈكلىرىنى تولۇقلاشنى تەتقىق قىلىشقا باشلىدى. بۇ ئۇسۇلنىڭ بىر تەرەپ قىلىش دائىرىسى ناھايىتى تار بولغاچقا، بەلگىلەنگەن فىزىكىلىق چەكلىمىلەر تېخىمۇ ئەلالاشتۇرۇش ئېھتىماللىقىنى چەكلەيدۇ. مەسىلەن، لازېر كۈچى ۋە سىكانىرلاش سۈرئىتىنى ئاشۇرۇش يۇقىرى ئىشلەپچىقىرىش ئۈنۈمىگە ئېرىشەلەيدۇ، ئەمما كۆپىنچە ئەھۋاللاردا بېسىش سۈپىتىدىن ۋاز كېچىش بەدىلىگە كېلىدۇ. يېقىنقى يىللاردىن بۇيان، نۇر شەكىللەندۈرۈش ئىستراتېگىيىسى ئارقىلىق لازېر ئېنېرگىيەسىنىڭ تەقسىملىنىشىنى ئۆزگەرتىش ئىشلەپچىقىرىش ئۈنۈمى ۋە بېسىش سۈپىتىنى زور دەرىجىدە ياخشىلىيالايدۇ، بۇ لازېر قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىش تېخنىكىسىنىڭ كەلگۈسىدىكى تەرەققىيات يۆنىلىشىگە ئايلىنىشى مۇمكىن. نۇر شەكىللەندۈرۈش تېخنىكىسى ئادەتتە كىرىش نۇرىنىڭ دولقۇن يۈزى تەقسىملىنىشىنى تەڭشەش ئارقىلىق ئېرىشمەكچى بولغان كۈچلۈكلۈك تەقسىملىنىشى ۋە تارقىلىش خۇسۇسىيىتىگە ئېرىشىشنى كۆرسىتىدۇ. نۇر شەكىللەندۈرۈش تېخنىكىسىنىڭ مېتال قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىش تېخنىكىسىدا قوللىنىلىشى 2-رەسىمدە كۆرسىتىلدى.

لازېر قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىشتا نۇر شەكىللەندۈرۈش تېخنىكىسىنىڭ قوللىنىلىشى

ئەنئەنىۋى گاۋس نۇر بېسىش ئۇسۇلىنىڭ كەمچىلىكلىرى

مېتال لازېر قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىش تېخنىكىسىدا، لازېر نۇرىنىڭ ئېنېرگىيە تەقسىملىنىشى بېسىلغان زاپچاسلارنىڭ سۈپىتىگە زور تەسىر كۆرسىتىدۇ. گاۋس نۇرلىرى مېتال لازېر قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىش ئۈسكۈنىلىرىدە كەڭ قوللىنىلغان بولسىمۇ، ئۇلار بېسىش سۈپىتىنىڭ مۇقىمسىزلىقى، ئېنېرگىيە ئىشلىتىشنىڭ تۆۋەنلىكى ۋە قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىش جەريانىدىكى تار جەريان كۆزنىكى قاتارلىق ئېغىر كەمچىلىكلەرگە دۇچ كېلىدۇ. بۇلارنىڭ ئىچىدە، پاراشوكنىڭ ئېرىش جەريانى ۋە مېتال لازېر قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىش جەريانىدىكى ئېرىگەن كۆلچەكنىڭ دىنامىكىسى پاراشوك قەۋىتىنىڭ قېلىنلىقى بىلەن زىچ مۇناسىۋەتلىك. پاراشوك چاچراش ۋە ئېروزىيە رايونلىرىنىڭ مەۋجۇتلۇقى سەۋەبىدىن، پاراشوك قەۋىتىنىڭ ئەمەلىي قېلىنلىقى نەزەرىيەۋى مۆلچەردىن يۇقىرى. ئىككىنچىدىن، پار تۈۋرۈكى ئاساسلىق ئارقىغا قاراپ چاچراشلارنى كەلتۈرۈپ چىقاردى. مېتال پارى ئارقا تام بىلەن سوقۇلۇپ، چاچراشلارنى ھاسىل قىلىدۇ، بۇ چاچراشلار ئېرىگەن كۆلچەكنىڭ ئىچكى قىسمىغا تىك يۆنىلىشتە ئالدى تام بويىغا چاچرايدۇ (3-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك). لازېر نۇرى بىلەن چاچراشلارنىڭ مۇرەككەپ ئۆز-ئارا تەسىرى سەۋەبىدىن، ئېتىلىپ چىققان چاچراشلار كېيىنكى پاراشوك قەۋەتلىرىنىڭ بېسىش سۈپىتىگە ئېغىر تەسىر كۆرسىتىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، ئېرىگەن كۆلچەكتە ئاچقۇچ تۆشۈكلىرىنىڭ شەكىللىنىشىمۇ بېسىلغان زاپچاسلارنىڭ سۈپىتىگە ئېغىر تەسىر كۆرسىتىدۇ. بېسىلغان بۇيۇمنىڭ ئىچكى تۆشۈكلىرى ئاساسلىقى مۇقىمسىز قۇلۇپلىنىش تۆشۈكلىرىدىن كېلىپ چىقىدۇ.

نۇر شەكىللەندۈرۈش تېخنىكىسىدىكى نۇقسانلارنىڭ شەكىللىنىش مېخانىزمى

نۇر شەكىللەندۈرۈش تېخنىكىسى بىرلا ۋاقىتتا كۆپ خىل ئۆلچەملەردە ئىقتىدارنى ياخشىلىيالايدۇ، بۇ گاۋس نۇرلىرىدىن پەرقلىنىدۇ، چۈنكى بىر ئۆلچەمدىكى ئىقتىدارنى ياخشىلايدىغان، باشقا ئۆلچەملەردىن ۋاز كېچىش بەدىلىگە. نۇر شەكىللەندۈرۈش تېخنىكىسى ئېرىتمە كۆلچىكىنىڭ تېمپېراتۇرا تەقسىملىنىشى ۋە ئېقىم خۇسۇسىيىتىنى توغرا تەڭشىيەلەيدۇ. لازېر ئېنېرگىيەسىنىڭ تەقسىملىنىشىنى كونترول قىلىش ئارقىلىق، تېمپېراتۇرا گرادىيېنتى كىچىك بولغان نىسبەتەن مۇقىم ئېرىتمە كۆلچىكىگە ئېرىشكىلى بولىدۇ. مۇۋاپىق لازېر ئېنېرگىيە تەقسىملىنىشى تۆشۈكلۈك ۋە چاچراش نۇقسانلىرىنى باستۇرۇش، مېتال زاپچاسلارغا لازېر بېسىش سۈپىتىنى ياخشىلاشقا پايدىلىق. ئۇ ئىشلەپچىقىرىش ئۈنۈمى ۋە پاراشوك ئىشلىتىش جەھەتتە ھەر خىل ياخشىلىنىشلارغا ئېرىشەلەيدۇ. شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا، نۇر شەكىللەندۈرۈش تېخنىكىسى بىزگە تېخىمۇ كۆپ پىششىقلاش ئىستراتېگىيىسى بىلەن تەمىنلەيدۇ، بۇ جەريان لايىھىلەش ئەركىنلىكىنى زور دەرىجىدە ئازاد قىلىدۇ، بۇ لازېر قوشۇمچە ئىشلەپچىقىرىش تېخنىكىسىدىكى ئىنقىلابىي ئىلگىرىلەش.