Doğrudan Enerji Biriktirme(Direct Energy Deposition)

DED işlemi, robot kol üzerine monte edilmiş olan bir hammadde besleyicisi ve enerji kaynağının maddeyi ergiterek tabaka üzerinde ergimiş maddeyi biriktirmesi esasına dayanır. Eriyik maddeyi katmanlar halinde yığarak parçayı oluşturması ile klasik FDM sistemlere benzese de gerek hammadde gerekse enerji kaynağı bakımından büyük farklılıkları vardır.

Çoğunlukla hasarlı türbin kanatları ve pervanelerin onarılması gibi endüstriyel uygulamalarda kullanılsa da bu metodla sıfırdan parça imal edebilmek de mümkündür. Diğer metal eklemeli imalat uygulamalarına kıyasla(SLM, SLS) daha verimli ve boyut olarak daha büyük parçalar üretilebilmektedir. Ancak lattice yapı gibi karmaşık geometrilerin bu yöntem ile üretilmesi imkansızdır. Bu yöntem yüksek çözünürlüğün gerekmediği, daha kaba geometrilerde tercih edilmektedir.

Türleri

Toz Sistemler

Bu sistemlerde toz, lazer ışını ile ergitilir. Robot kol üzerinde bulunan hammadde nozülünden püskürtülen toz ile lazer ışını çarpışması sonucu ergime meydana gelir. Robot kolun ucu tabaka üzerinde parça kesit geometrisi boyunca gezdirilir. Bu işlem tüm katmanlar tamamlanana kadar tekrar eder. Bu yöntem ile “tel” sistemlere göre çok daha hassas üretim yapılabilir. 0,1 mm hassasiyette katmanlar oluşturulabilir. Eğer hasarlı parça onarımı yapılıyor ise mevcut parçanın malzemesi ile ergimiş hammaddenin metalürjik bağ kurabilmesi zorunludur.

https://www.trumpf.com/en_US/applications/additive-manufacturing/laser-metal-deposition-lmd/

Tel Sistemler

Bu sistemlerde besleyiciden gelen tel; lazer, plazma arkı veya e-beam ile ergitilerek tabaka üzerinde biriktirilir. Kaliteli bir çalışma için koruyucu inert gazların bulunduğu bir ortamda yapılması gereklidir. Toz biriktirmeli sistemlere göre daha yüksek biriktirme oranı sağlar. Ancak baskı çözünürlüğü daha düşüktür. Aynı malzemenin toz ve tel fiyatları karşılaştırıldığında daha ekonomik bir metoddur.

http://www.sciaky.com/additive-manufacturing/wire-am-vs-powder-am

Kullanılabilen Hammaddeler

Titanium and Titanium alloys	Niobium
Inconel 718, 625	Stainless Steels (300 series)
Hastelloy	Aluminium alloy 2319, 4043
Tantalum	Zinc alloy
Tungsten	Copper-Nickel alloys

Tel ve Toz Sistem Karşılaştırması

• Hammadde maliyetinin düşük olmasında dolayı tel beslemeli sistemler daha ekonomiktir
• Birim zamandaki biriktirme oranı tel sistemlerde daha yüksektir
• Son üründeki yüzey pürüzlülüğü tel beslemeli sistemlerde çok daha yüksektir. Dolayısıyla post-process gerekliliği daha fazladır.

Avantajları

• Yüksek biriktirmek oranı
• Hızlı prototipleme
• Toz yataklı lazer sistemlere oranla hammadde maliyeti daha düşüktür
• Büyük boyutlarda parça üretimi
• Yüksek mukavemetli parça üretimi
• Hasarlı parçaların tamiri bu yöntemle yapılabilir
• Mevcut parçalara dış kaplama gibi özellikle ekleme işlemlerinde kullanılabilir
• Verimli hammadde kullanımı

Dezavantajları

• Diğer yöntemlere kıyasla ilk yatırım maliyeti oldukça yüksektir
• Özellikle tel beslemeli sistemlerde yüzey pürüzlülüğü oldukça yüksektir