از جمله تجهیزات صنایع تولید افزایشی منبع حرارتی است. در صنایع فلزی، لیزر و باریکه پرانرژی الکترونی، انرژی کافی برای ذوب فلزات و یا آلیاژهای آن را دارد. به طور صنعتی کریستال Nd:YAG، لیزر حالت جامد محسوب می شود که می تواند انرژی لازم را در کنار بازدهی بالا فراهم کند. معمولا توان حرارتی برای این دست از صنایع حدود ۲ کیلووات است. در مورد SLM، لیزر می تواند باریکه ای را در درون Chamber ایجاد کند که بستر پودر انتخابی ذوب شود و در ادامه با گذشت زمان انجماد صورت گیرد. به عنوان مثال در پژوهشی که به تازگی انجام شده است برای تولید پره توربین تک کریستال با استفاده از سوپرآلیاژ پایه نیکل CMSX-4، کریستال Nd:YAG با توان ۲٫۴ کیلووات، طول موج ۱۰۶۴ نانومتر و قطر ۱٫۵ میلی متر منبع حرارتی بوده است. اما لیزر به تنهایی جزئی از سیستم منبع حرارتی است که شامل مجموعه‌ای از آینه، گالوانومتر و سیستم اسکن کامپیوتری است تا امکان جهت دهی و ذوب انتخابی فراهم شود.
تضمین کیفیت قطعه و خواص پیش بینی شده در بدست آوردن پروفیل حرارتی یکنواخت است. اهمیت کنترل پارامترهای سرعت اسکن و انرژی باریکه لیزر از این جهت قابل توجه است که به طور مستقیم می تواند بر زبری سطح، تغییر مورفولوژی از رشد تک کریستال به پلی کریستال، پیوند متالورژیکی بین لایه های ایجاد شده و غیره اثر گذارد. با این توضیح، اجرای شبیه سازی قبل از شروع فرآیند و استفاده از آنالیزهای حرارتی و تصویری حین فرآیند غیر قابل اجتناب است.

مرجع:

۱٫Patent Application Publication:
SYSTEMS AND METHODS FOR ADDITIVEMANUEACTURING AND REPAIR OF METAL
۲٫ Additive Manufacturing of Single-Crystal Superalloy CMSX-4 through Scanning Laser Epitaxy: Computational Modeling, Experimental Process Development, and Process Parameter Optimization AMRITA BASAK, RANADIP ACHARYA, and SUMAN DAS

منبع:monofan.ir