Development of an open-architecture process control system for the direct metal laser sintering (DMLS)

Do˘grudan metal lazer sinterleme (DMLS) i¸slemi kullanılarak metal par¸caların katmanlı imalatı, geometrik olarak karma¸sik modelleri imal etmek i¸cin toz malzemenin katman bazında eritilmesini kullanır. Burada, y¨uksek g¨u¸cl¨u bir lazer ı¸sını, metal toz katmanındaki tarama vekt¨orleri boyunca hareket ettirilir ve bu, biti¸sik malzeme ile birle¸sen bir eriyik havuzunun olu¸sturulmasıyla sonu¸clanır. Tipik olarak, DMLS makineleri pahalıdır ancak hassas metal par¸calar ¨uretmek i¸cin eklemeli ¨uretim se¸cenekleri. Di˘ger avantajlar daha az malzeme israfı, iyile¸stirilmi¸s ¨ur¨un geli¸stirme d¨ong¨us¨u, hızlı prototipleme, ¨ozelle¸stirmeler ve i¸slevsel olarak derecelendirilmi¸s metalin k¨u¸c¨uk parti boyutlu ¨uretimi par¸calar. Bu ¨ozellikler, havacılık i¸cin uygun bir se¸cim olan DMLS s¨urecini, ¨ozelle¸stirme gerektiren otomotiv, di¸s, alet ve tıp end¨ustrileri d¨u¸s¨uk toplu ¨uretim. Orne˘gin, ortopedik implantların imalatı DMLS, gerekli ¨ozelle¸stirmeyi ¨ sunar ve her iki hastaya da fayda sa˘glayan ¨ozelliklere izin verir ve cerrahlar. Bununla birlikte, bu hassas metal katkılı imalatın avantajları teknolojinin hala k¨u¸c¨uk ve orta ¨ol¸cekli end¨ustrilerde ¸co˘galması gerekmektedir. y¨uksek maliyeti, par¸ca kalitesi sorunları ve bireysel yapılar arasında d¨u¸s¨uk tutarlılık. Metalik ¨ur¨unler ¨uretmeye y¨onelik DMLS se¸cene˘ginin, genel s¨ure¸c zinciri boyunca yayılan teknik zorluklarla birlikte geldi˘gi belirtilmektedir. Aslında, metal tozlarının imalatı sırasında ve s¨uper ala¸sımlar, 50'den fazla i¸slem parametresi vardır son b¨ol¨um¨un kalitesini etkilemek i¸cin etkile¸simde bulunan. Burada birincil odak noktası, par¸calı eritme sırasında metalik tozların karma¸sık termal davranı¸sı, her bir katmandaki sınır ko¸sullarına ba˘glı olarak i¸slem parametrelerinin dikkatli bir ¸sekilde se¸cilmesini gerektirir. Bu nedenle, DMLS tabanlı eklemeli ¨uretim teknolojisi, kapsamlı par¸ca kalitesini etkileyen bu s¨ure¸c parametrelerini tasarlamak i¸cin ara¸stırma yapın ve tekrarlanabilirlik. Aynı zamanda, ara¸stırma odaklı deneyler yapmak i¸cin a¸cık eri¸simli makine platformu ve yazılım deste˘gi mevcut de˘gildir. Bu nedenle, metal tozunun erimesini ke¸sfetmenin zorlu˘gu, b¨uy¨uk ¨ol¸c¨ude esas olarak end¨ustriyel kullanım i¸cin satılan ticari sistemler. Bu sistemler sadece pahalı olmakla kalmaz, aynı zamanda temel operasyonlara ¸cok sınırlı eri¸sim sunar ve donanımları, dolayısıyla kullanıcı i¸cin bir kara kutu gibi g¨or¨unmektedir. Bu zorlu˘gun ¨ustesinden gelmek i¸cin, kullanıcıyla birlikte b¨uy¨uyebilen a¸cık eri¸simli bir ara¸stırma platformu sistemi kabul edilir i¸se yarar. Bu ara¸stırmada, MarcSLM adlı a¸cık kontrol mimarili bir DMLS sistemi geli¸stirilmi¸stir. ˙I¸s, MarcSLM makine mekanizmasının geli¸stirilmesini i¸cerir, sistem kontrol yazılımı ve olu¸sturulmu¸s s¨ure¸c planlama yazılımı. Bu sistem metroloji sens¨orleri i¸cin mod¨uler eri¸sim ve aray¨uz sa˘glamak ¨uzere tasarlanmı¸stır. altta yatan eritme s¨urecini yakalamada faydalıdır. Bu ama¸cla, ilk olarak, metalik katmanlı ¨uretim dijital ipli˘gi i¸cin bir ¸cer¸ceve ¨onerilmi¸stir. Bu i¸slem zincirinin ayrı mod¨uller dizisi olarak g¨or¨unmesini sa˘glayarak derleme i¸slemcisi ve sistem kontrol yazılımının yazılım uygulaması. Mod¨uller, imalat tarafından sıkı testlerin yapıldı˘gı bir ¸calı¸san makineye entegre edilir numune modelleri ba¸sarıyla y¨ur¨ut¨ulm¨u¸st¨ur. Daha da geli¸stirmek i¸cin yerle¸sik i¸slemci yazılımının i¸slevselli˘gi, manip¨ulasyon h¨ukm¨u dikme tabanlı kafes yapıları da dahildir. Bu h¨ucresel manifoldlar ¸cok maksimum avantaj elde etmeyi sa˘glayan katmanlı imalat tasarımında kullanı¸slıdır DMLS teknolojisinin. Geli¸stirilen model kompakt bir veri kullanır kafesleri i¸slemek i¸cin yapı ve azaltılmı¸s hesaplamayla verimli do˘grudan dilimleme sunar makine bilgisayarında uygulanabilmesi i¸cin maliyet. Ayrıca, bu ¸calı¸smanın bir par¸cası olarak kafeslerin tasarlanması i¸cin yapısal topoloji optimizasyonuna dayalı yeni bir y¨ontem ¨onerilmi¸stir. T¨um derleme verileri ¨ozelle¸stirilmi¸s bir makine i¸slemlerini sorunsuz bir ¸sekilde t¨uretmek i¸cin tasarlanmı¸s makine kodu.