Olet hyväksynyt prototyypin. Geometria tarkistaa, pinta näyttää hyväksyttävältä ja ensimmäiset mekaaniset testit läpäisseet. Nyt tilaus on hyppäämässä muutamasta kappaleesta satoihin. Juuri silloin monet tiimit epäröivät-varsinkin kun osat ovat titaanisia lääketieteellisiä implantteja. Yksi sisäinen vika, joka ilmenee vain äänenvoimakkuudessa, voi tarkoittaa romua, viivästyneitä laukaisuja tai vakavaa viranomaisaltistusta. Todellinen kysymys ei ole enää onkoMetalli 3D-tulostusvoi valmistaa osan. Kyse on siitä, onko prosessi tarpeeksi vakaa tuottaakseen saman osan toistuvasti mittakaavassa.
Keskeinen asia: hyvä prototyyppi todistaa suunnittelun toimivuuden. Se ei todista, että prosessi on tarpeeksi vakaa toistaakseen satoja kertoja ilman vikoja.
Miksi esi{0}}tuotantotarkastus on tärkeämpää metallien 3D-tulostuksessa
CNC-työstö alkaa kiinteästä, sertifioidusta materiaalista. Suurin osa variaatioista tulee työkaluista, kiinnikkeistä tai ohjelmoinnista. Jauhepetifuusio rakentaa materiaalia kerros kerrokselta. Lämmönsyöttö, jauheen kunto, skannausstrategia ja jäännösjännitys ovat kaikki vuorovaikutuksessa. Pienet muutokset missä tahansa näistä voivat aiheuttaa huokoisuutta, epätäydellistä fuusiota tai vääristymiä, joita yksi prototyyppi ei välttämättä paljasta.
Metallilisäaineiden valmistuksen toimialakatsaukset osoittavat toistuvasti huokoisuuden, jäännösjännityksen ja geometrisen poikkeaman ongelmiksi, jotka aiheuttavat eniten ongelmia siirryttäessä näytteestä tuotantoon. Nämä ongelmat pysyvät usein piilossa, kunnes samat parametrit toistuvat useissa koontiversioissa. Perinteiset tarkkuus-CNC-koneistetut lääketieteelliset tuotteet alkavat yleensä homogeenisesta tangosta tai levystä, joten tarkastuksessa keskitytään pääasiassa mittoihin ja pintaan. Metallin lisäystyössä itse materiaalin eheys on todistettava ennen tilavuuden vapautumista.
Mitä tulee tarkistaa ennen skaalaamista
Toimiva{0}}esituotantoportti kattaa yleensä seuraavat kuusi tarkistusta.
Vertaa{0}}rakennettua osaa CAD:iin CMM:n tai optisen skannauksen avulla keskittyen ominaisuuksiin, jotka ovat herkkiä jäännösjännitykselle tai tuen sijoittelulle.
Käytä CT-skannausta huokoisuuden, -fuusiovyöhykkeiden puuttumisen-puutteen ja loukkuun jääneen jauheen löytämiseen - harvoin valinnainen titaanisia lääketieteellisiä implantteja varten.
Mittaa toiminnalliset kasvot. Päätä ajoissa, tarvitaanko toissijaista koneistusta vai viimeistelyä ja onko se jo validoitu.
Varmista, että jauheerä vastaa spesifikaatioita ja uudelleenkäyttöhistoria on tallennettu - täysi erä-, jotta säänneltyjen töiden jäljitettävyys voidaan osittaa.
Samoissa olosuhteissa tulostetut testikupongit - vetolujuustulokset tai kovuustarkistukset vahvistavat odotetut ominaisuudet.
Kokoa mitat, materiaalitodistukset, prosessiparametrit ja NDT-havainnot viitteeksi myöhempiä eriä varten.
Yhdessä nämä tarkastukset muodostavat käytännöllisen-tuotantoa edeltävän osien tarkastuslistan. Minkä tahansa niistä ohittaminen lisää todennäköisyyttä löytää ongelmia vasta, kun suuri tilaus on jo prosessissa.
Virheet, jotka ilmenevät äänenvoimakkuuden aikana
Useita ongelmia ilmenee toistuvasti jauhekerrosfuusiossa:
- Kaasun aiheuttama huokoisuus, fuusion puute tai avaimenreikäefektit
- Jäännösjännityksen aiheuttama vääntyminen ja vääristymä
- Kerrosten delaminaatio
- Stressiin tai materiaalin herkkyyteen liittyvä halkeilu
- Pinnan epätasaisuuksia ja kanavissa juuttunutta jauhetta
Mikä tahansa näistä voi näyttää hyväksyttäviltä tarkoin valvotussa prototyypissä ja silti tulla mahdottomaksi, kun työ toistetaan suuremmalla äänenvoimakkuudella. Erityisesti huokoisuus vähentää väsymiskykyä-täsmälleen sitä ominaisuutta, jolla on merkitystä implanttien ja rakenneosien kannalta. Sen varhainen löytäminen TT-skannauksella maksaa paljon vähemmän kuin sen käsitteleminen viimeistelyn jälkeen tai, mikä pahempaa, julkaisun jälkeen.
Tapausesimerkki: Ongelman havaitseminen ennen 500 yksikköä
Tapaustutkimus
Lääketieteellisten laitteiden{0}}asiakas siirsi sarjan titaanisia implantteja prototyypistä esituotantoon. Ulkomitat ja ulkonäkö vastasi piirustusta. CT-tarkastus osoitti kuitenkin sisäistä huokoisuutta yli sovitun rajan saman rakenteen osissa.
Erän vapauttamisen sijaan tiimi sääti skannausparametreja ja suoritti uuden vahvistussarjan. Huokoisuus putosi hyväksyttävälle alueelle ja suurempi tilaus eteni ilman samaa sisäistä vikaa. Varhaisessa saaliissa vältyttiin useiden satojen kappaleiden romuttamiselta tai uudelleenkäsittelyltä ja säilytettiin validointitiedot puhtaana.
Mitä etsiä metallista 3D-tulostuskumppanista
Kaikilla metalli-3D-tulostusta tarjoavilla liikkeillä ei ole säänneltyjen osien edellyttämää tarkastussyvyyttä tai laatujärjestelmää. Kun arvioit metallin 3D-tulostuksen valmistajaa tai tehdasta, keskity muutamaan konkreettiseen seikkaan:
Osaava kumppani keskustelee näistä asioista tietyin ehdoin. Lääketieteen työssä kokemus lääketieteellisten laitteiden metallien 3D-tulostuksen tukemisesta kontrolloidussa järjestelmässä on yleensä tärkeämpää kuin koneiden tuotemerkit.
FAQ
K: Kuinka tarkistat 3D-tulostetun metalliosan laadun?
V: Yhdistä mittamittaus (CMM tai optinen skannaus), sisäinen tarkastus (yleensä CT), pinnan karheustarkistukset, materiaalisertifioinnin tarkistus ja kuponkien mekaaninen testaus. Tarkka sekoitus riippuu riskitasosta ja loppukäytöstä.
K: Mitkä viat ovat yleisiä metallin 3D-tulostuksessa?
V: Huokoisuus, jäännösjännitys-vääristymä tai halkeilu, kerrosten delaminaatio ja pintaongelmat ovat yleisimpiä. Monet liittyvät prosessiin-, ja niitä voidaan vähentää asianmukaisella parametrien ohjauksella ja valvonnalla.
K: Onko metallin 3D-tulostus riittävän tarkka lääketieteellisiin implantteihin?
V: Se voi olla, jos sekä mittatarkkuus että materiaalin eheys osoitetaan pätevällä prosessilla. Pelkkä tarkkuus ei riitä.
K: Kuinka paljon osien tarkastus maksaa ennen massatuotantoa?
V: Kustannukset vaihtelevat osan koon, materiaalin ja tarkastussyvyyden mukaan. CT-skannaus ja mekaaninen testaus lisäävät kustannuksia, mutta ne ovat lähes aina alhaisemmat kuin epäonnistuneen tuotantoerän tai kenttäongelman kustannukset.