Лазерное спекание

Теги

Суть процесса состоит в использовании лазера в качестве источника нагрева и спекания частиц порошкового материала. Схема для реализации процесса представлена на рисунке.

Луч лазера 7 через оптическую систему зеркал и линз 5, 6 направляется через центральное отверстие внутреннего сопла 4 на поверхность координатного стола 1.
Процесс лазерного спекания Волгоград
Порошковый материал буферным газом транспортируется из бункера 9, систему трубопроводов 10 в наружное сопло 3 и распределяется на координатном столе 1.

Одновременно через внутреннее сопло 4 в зону контакта луча лазера с порошком подается защитный газ, который экранирует зону спекания от атмосферного кислорода и обеспечивает высокую выравниваемость поверхности.

Изначально расстояние между торцом сопла и поверхностью координатного стола равно толщине слоя. Координатный стол управляется процессором построения сечений и перемещается относительно луча лазера в соответствии с текущими координатами.

Под действием луча лазера происходит локальное спекание частиц порошка, которое распространяется на всю поверхность слоя. Затем координатный стол циклически опускается на толщину последующего слоя, и процесс продолжается до полного завершения спекания по всей высоте изделия.

Основным достоинством технологии является ее многофункциональность. В качестве порошковых материалов могут быть использованы:
  • металлы (сталь, титан, медные сплавы и др.) 
  • полимеры (полистирол, нейлон) 
  • глауконитовые пески. 
Возможна вариативность:
  • полное расплавление 
  • частичное плавление 
  • жидкофазное спекание. 
По этой технологии изготавливают изделия весьма ответственного назначения, например, турбинные лопатки сложной внутренней структуры из жаропрочной стали.