1.Jaká je role „substrát pro 3D tisk“?
Mechanická podpěra: Bezpečně podpírá díl při jeho formování během tisku.
Vedení tepla: Rychle odvádí obrovské teplo generované laserovým/elektronovým paprskem a řídí tepelné namáhání a deformaci.
Metalurgická vazba: Vytváří silnou metalurgickou vazbu s první vrstvou tištěného dílu.
Upevnění a umístění: Poskytuje referenční rovinu pro celý tiskový proces.
2.Jak je to teoreticky proveditelné?
Kompatibilita materiálu: Pokud je součást, která má být potištěna, vyrobena z nízkouhlíkové -uhlíkové oceli nebo nerezové oceli, lze pomocí za studena válcované ocelové cívky -se stejným nebo podobným složením jako substrát teoreticky dosáhnout metalurgického spojení. To je nejdůležitější předpoklad.
Rovinnost povrchu: Vysoce{0}}kvalitní svitky válcované za studena{1}} mají velmi plochý povrch a splňují přísné požadavky SLM na rovinnost substrátu (obvykle v řádu desítek mikrometrů).
Cena a dostupnost: Ve srovnání s vlastními-kovanými nebo frézovanými substráty mohou být za studena-válcované svitky specifických specifikací levnější a mají rychlejší dodání.
3. Jaké jsou hlavní výzvy a omezení?
Nedostatečná tloušťka a tuhost:
SLM substráty obvykle vyžadují silné desky (15 mm nebo více), aby vydržely enormní tepelné namáhání a zabránily deformaci během tisku. Standardní za studena válcované svitky (obvykle 0,3–3,0 mm) jsou příliš tenké, postrádají tuhost a jsou velmi náchylné k deformaci.
Problémy s vnitřním stresem:
Za studena-válcované svitky mají ze své podstaty značné zbytkové vnitřní pnutí. Při vysokých{2}}teplotních tepelných cyklech tiskového procesu se toto vnitřní napětí uvolní a přenese na tepelné namáhání tisku, což vede k vážnému pokřivení substrátu a dokonce k selhání tisku.
Omezení velikosti a fixace:
Svitky válcované za studena- se vyrábějí v rolích a před použitím jako ploché substráty vyžadují řezání a vyrovnávání. Bezpečná montáž na vyhřívanou platformu substrátu tiskárny vyžaduje specializované a spolehlivé upínací konstrukce, aby se zabránilo deformaci okrajů.
Stav povrchu:
Ochranný protikorozní{0}}olejový film, slabá vrstva oxidu nebo drsnost na povrchu za studena válcovaných-cívek mohou bránit šíření první práškové vrstvy a počátečnímu spojení mezi laserem a kovem, což často vyžaduje přísné odmaštění, čištění nebo dokonce povrchovou úpravu (jako je frézování).
4.Jaký je zásadní rozdíl mezi touto aplikací a aplikací „karty nosiče čipů“?
Desky nosiče třísek: vyžadují izolaci, vysokou frekvenci a vysokou rychlost a tepelné přizpůsobení; za studena válcované-cívky jsou vyloučeny kvůli jejich vodivosti.
Substráty pro 3D tisk: vyžadují elektrickou a tepelnou vodivost, vysokou pevnost a metalurgické spojení; Svitky válcované za studena-jsou teoreticky možné kvůli jejich kovové povaze, ale jsou omezeny mechanickými a procesními detaily.
5. Jaké jsou praktické závěry a návrhy?
Pro běžné procesy SLM (tisk vysoce-hodnotných, vysoce{1}}přesných dílů):
Nedoporučuje se používat běžné za studena válcované{0}}svitky jako substráty. Pro 3D tisk by měly být použity standardní substráty ze stejného materiálu, konkrétně kované, tepelně -zpracované a frézované. Toto je nejspolehlivější a nejméně{5}}riziková možnost.
Pro tisk velkých součástí, jako jsou DED a WAAM:
Běžnou praxí je použití tlustých ocelových plechů (potenciálně válcovaných za tepla-nebo normalizovaných, spíše než-válcovaných za studena). Zde je „substrát“ spíše „pracovním stolem“ s relativně nižšími nároky na výkon.
Pro výzkum a vývoj nebo specifické scénáře:
Pro nízkonákladové-prototypování nebo tisk velkých, jednoduchých dílů vyrobených ze stejného materiálu jako za studena-válcované svitky lze použít důsledně zpracované za studena-válcované plechy. Kroky léčby musí zahrnovat:
Řezání a napěťové žíhání pro odstranění vnitřních pnutí.
Povrchové frézování pro zajištění rovinnosti a čistoty.
Navrhování spolehlivého systému upevnění.
Provádění důkladného testování a ověřování procesů.