در این مقاله به جمعبندی تجهیزات دستگاه آزمایشگاهی SLM در پژوهشکده تکنولوژی جورجیا(Georgia Institute of Technology) پرداخته میشود. یک دستگاه SLM به طور کلی شامل محفظه، بستر پودر، دستگاه لیزر و یا هر مکانیزمی که بتواند تولید حرارت کند، تجهیزات پایش فرآیند و پمپ خلاء است.
تصویر زیر شمای کاملی از دستگاه را نشان میدهد. قسمت بالایی دستگاه شامل هر تجهیزاتی است که برای کنترل فرآیند و تولید حرارت است. دوربین حرارتی با زاویهای قرار گرفته است تا آنالیز حرارتی را انجام دهد. در مقیاس آزمایشگاهی، scan head میتواند حرارت کافی ایجاد کند (برای توضیحات کامل تر مراجعه شود به مقاله منبع حرارتی ۳). از دیگر تجهیزات کنترل فرآیند میتوان به تجهیزات کامپیوتری اشاره کرد. چنین تجهیزاتی برای کنترل پارامترها حین فرآیند (real-time) است. الگوریتمهای کنترل فرآیند می تواند یکی از دو الگوریتم پرکاربرد proportional–integral–derivative controller یا الگوریتم model reference adaptive control باشد. به طور کلی اساس هر دو الگوریتم نزدیک به این مثال است که راننده اتومیبلی با رسیدن به شیب جاده، سرعت را به اندازهای مطلوب تنظیم میکند. بر این اساس با استفاده از تجهیزات کامپیوتری میتوان پارامترها را با توجه به پاسخ سیستم به گونهای تنظیم کرد که ریزساختار مطلوب حاصل شود.
قسمت پایینی شامل هر تجهیزاتی است که مربوط به فرآیند ذوب، لایه نشانی و تولید قطعه است. محفظهای با قابلیت اعمال خلاء و اتمسفر کنترل شده، قالب، منبع تغذیه پودر، تجهیزات اتوماتیک کننده فرآیند و پمپ خلاء است. فرآیند چون شامل چندین مرحله لایه نشانی است باید اتوماتیک شود. مکانیزمهای مکانیکی که امکان حرکت رفت و برگشتی منبع پودر را ایجاد کند و یا layering actuator که ارتفاع سطح لایه نشانی را تنظیم میکند، مثالهای تجهیزات اتوماتیک کننده است. محفظه میتواند یک glove box از جنس فولاد زنگ نزن باشد. چهارچوببندی قسمتهای مختلف دستگاه میتواند با استفاده از پروفیلهای آلومینیومی ایجاد شود.
مرجع:
Faculty, T. A., Bansal, R., & Fulfillment, I. P. (2013). Analysis and Feedback Control of the Scanning Laser Epitaxy Process Applied To Nickel-Base Superalloys Analysis and Feedback Control of the Scanning Laser Epitaxy Process Applied To Nickel-Base Superalloys, (May)
منبع:monofan.ir