中科宇辰は、材料研究を促進する高スループット粉末供給印刷装置LDM8060-6を発売した。

中科宇辰は、材料研究を促進する高スループット粉末供給印刷装置LDM8060-6を発売した。
この投稿はLittle Soft Bearによって2021-5-22 16:09に最後に編集されました。

出典: 中科宇辰レーザー

南極熊によると、南京中科宇辰レーザーテクノロジー株式会社は、新開発の高スループット粉末供給レーザー印刷装置を発表し、2021年のTCT展示会で一般公開される予定である。ハイスループット材料調製技術は、短期間で成分や組織の異なる多数の新材料を調製することができ、材料の研究開発と応用を加速するための重要な技術であり、材料ゲノムプロジェクトの3つの主要な技術要素の1つに挙げられています。南京中科宇辰レーザー技術有限公司は、南昌航港大学および西北工業大学と協力し、レーザー指向性エネルギー堆積技術をベースに、高スループット材料組成設計、インテリジェントなマルチチャネル粉末供給制御、合金組成高速検出技術を組み合わせたLDM8060-6高スループット粉末供給レーザープリンターを開発しました。

このタイプのプリンターの原理は、マルチチャンネル粉末フィーダーによって送り出された異なる材料の粉末材料を、プログラム制御の下で設計された割合で均一に混合して供給し、レーザーが混合材料を溶かして形を作り、それによって制御可能な組成の高密度金属材料を準備することです。粉末比率と製造プロセスをリアルタイムで調整できるため、装置は異なるミクロ領域の組成、相構造、組織を持つバルク材料を迅速かつ高スループットで準備することができ、新材料の研究開発と応用の効率が大幅に向上します。

LDM8060-6 装置は、2kW ファイバーレーザーと 6 チャンネル粉末供給システムを搭載しており、動作機構は 5 軸リンクシステムで、X、Y、Z の 3 つの直線軸と、回転とスイングの 2 つの回転軸で構成されています。有効加工範囲は800×600×500mmです。同時に、インテリジェントなオンライン監視ヘルス管理システム RC-Argus も搭載されており、機器の動作の安定性と信頼性、印刷されたワークピースの品質のトレーサビリティを確保できます。レーザー溶融工程中に材料が酸化したり、空気中の不純物が混入したりすることを防ぐため、作業空間はアルゴンガスで満たされた密閉キャビンになっており、酸素と水分含有量が極めて少ない高純度の作業環境が得られます。

高精度粉末供給装置は、6方向の粉末バレルを備え、空気による粉末供給を採用し、撹拌および圧力緩和粉末混合装置を備えています。金属粉、セラミック粒子粉などを搬送できます。金属粉の適用サイズ範囲は45~150μm、非金属粉の適用サイズ範囲は14~100μmです。すべての粉末カートリッジは個別または共同で制御できます。粉体供給制御ソフトウェアは、粉体経路連動選択、レシピ設定、レシピ曲線検出などの機能を実現できます。
図1. 高スループット粉末供給制御インターフェース曲線
LDM8060-6 高スループット粉末供給レーザー印刷システムのもう 1 つの用途は、機能性傾斜材料の迅速な準備です。傾斜材料のレーザー印刷準備は、幅広い適応性を備えています。FGM (機能性傾斜材料) コーティングと FGM バルク材料を準備できます。準備速度が速く、材料利用率が高く、組成設計がより柔軟で、遷移がより均一で、寸法精度が高く、構造が緻密で、成形部品の粒子が細かく、優れた性能を備えています。
図2.高スループット粉末供給均一性のEDSスペクトル元素分布図。西北工業大学と南昌航港大学は協力して、LDM8060-6共軸粉末供給システムを使用して、In718(ニッケルベース合金)+ Fe313(鉄ベース)、In718(ニッケルベース合金)、316L(ステンレス鋼)などの傾斜材料の形成プロセスと組織化に関する研究と分析を実施しました。粉末の供給量と供給比率を調整することにより、鉄ベース、ニッケルベース、チタンベース、セラミックスなどの2つ以上の材料コンポーネントの設計と準備を実現しました。遷移ゾーンでの均一で制御可能な組成と連続的に変化する割合を備えた傾斜材料を準備しました。生産サイクルが短く、処理速度が速く、設計が柔軟です。
この装置は、インコネル718ニッケル基高温合金にCo元素を傾斜添加し、異なる位置で異なるCo含有量を持つ材料を得て、微細構造の傾斜遷移を実現するために使用されました。

図3.インコネル718ニッケル基高温合金中のCo元素の傾斜添加金属組織図。金属原位置分析システムを使用して、添加物サンプル中のNi、Si、Mn、Cr、Mo、Wなどの元素の組成分布を分析します。
図4. ハイスループット積層造形サンプルのテスト範囲 図5. ハイスループット積層造形サンプルの元素分布図 将来的には、LDM8060-6ハイスループット粉末供給レーザープリンティングを材料計算ソフトウェアと組み合わせ、金属とその複合材料の成分最適化設計、新しい多成分合金の迅速な調製とスクリーニングなどに使用でき、材料遺伝子計画の二重半減目標の研究条件を提供します。

中科玉辰レーザー、高フラックス、粉末供給、レーザー

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