金属3D打印类型之DED直接能量沉积3D打印工艺(Direct energy deposition)

2024
06/05
10:06:12
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经过前三篇金属3D打印工艺的铺垫,围绕四大金属3D打印工艺类型所展开的系列解读也迎来了最终篇。今天我们将带领大家共同探讨下这位压轴出场的“选手”——DED直接能量沉积3D打印工艺(Direct energy deposition)。


所谓直接能量沉积3D打印-DED技术(Direct energy deposition),是指由激光在沉积区域产生熔池并高速移动,材料以粉末或丝状直接送入高温熔区,熔化后逐层积的一种激光直接能量沉积增材制造技术。该技术囊括激光、等离子、电子束几种不同的热源,材料包括粉末或丝状两种主要的形态。旗下技术类型可分为LENS激光工程网状透镜(Laser Engineered Net Shape)和EBAM电子束增材制造(Electron Beam Additive Manufacture)两种,其中电子束比激光器更有效,该技术最初是为在太空中使用而设计的,因此可在真空下运行。


金属3D打印类型之DED直接能量沉积3D打印工艺


DED直接能量沉积3D打印工艺的打印过程主要采用粉末喷射和电弧加热的方式,即设备内里对应的均质喷嘴和红外传感器。3D打印开始时,利用一个专用的喷枪可将粉末材料喷射在需要加工的预设区域,再采用一个电弧焊枪进行粉末加热,直至粉末材料熔化成为固体模型的部分。整个过程中,红外传感器会被用来监控熔化程度,从而确保制造的准确性和精度。最后经过处理的工件会被冷却,形成一个完整的组件。


金属3D打印类型之DED直接能量沉积3D打印工艺


直接能量沉积技术专门用于金属增材制造。该过程的性质意味着它们非常适合维修或向现有组件(例如涡轮叶片)添加材料。但由于粉末处理所需的特定环境&设备,整个过程的监控和管理需要投入更多精力。同时在材料熔化时可能会出现气孔或缺陷,进而导致制造过程中出现裂缝或缺少部分的模型,而且对于材料的局限性也限制着其多元化发展。


金属3D打印类型之DED直接能量沉积3D打印工艺


总之,DED技术在行业应用中有着广泛的使用场景,同时也存在着令人瞩目的性能表现。虽然伴随着一些问题需要解决,但其未来发展态势依旧十分明朗。