Pintalaadun valvonnan arvo metallin 3D-tulostuksessa
Aerodynaaminen suorituskyky, korroosionkestävyys, sovitustarkkuus muiden komponenttien kanssa ja ilmailu-avaruuskomponenttien käyttöikään vaikuttavat suoraan niiden pinnan laadusta. Ainutlaatuisten jauheen sulamiseen, jähmettymiseen ja pinoamiseen liittyvien ominaisuuksiensa vuoksi pintavirheitä, mukaan lukien huokoset, halkeamat ja epätasainen karheus, voi kehittyä metallin 3D-tulostuksen aikana. Nämä viat eivät vain vaaranna osien ulkonäköä, vaan voivat myös heikentää niiden mekaanista suorituskykyä ja luotettavuutta ja mahdollisesti aiheuttaa suuria turvallisuusriskejä. Näin ollen ilmailu- ja avaruuskäytössä metallisten 3D-tulostettujen osien pinnan laadun tarkka seuranta on ehdottoman tärkeää.
一, Ongelmia metallin 3D-tulostuspinnan laadunvalvonnassa
1. Sulaprosessi ja jauheen ominaisuudet
Metallin 3D-tulostuksen sulamisprosessiin ja jähmettymislaatuun vaikuttavat suoraan jauheen hiukkasten koko, muoto ja kemiallinen koostumus. Jauheiden pintavirheet voivat johtua kasautumisesta, hapetuksesta tai kontaminaatiosta. Ratkaisevia pinnanlaatuun vaikuttavia tekijöitä ovat myös lämpötilagradientti, jäähdytysnopeus ja sulaaltaan stabiilisuus koko sulatusprosessin ajan.
2. Pinoefekti
Metallijauheita pinoamalla kerros kerrokselta metallin 3D-tulostus luo osia, jotka voivat helposti aiheuttaa ongelmia, kuten pinnan aaltoilua, huonoa kerrosten välistä sidosta ja askelefektejä. Erityisesti ilmailun osissa monimutkaiset geometriset mallit ja tarkat sovituskriteerit korostavat näitä ongelmia.
3. Tekniset työkalut jälkikäsittelyyn
Täyttääkseen lopulliset suorituskriteerit metalliset 3D-tulostetut tuotteet tarvitsevat yleensä pintakäsittelyn, koneistuksen ja lämpökäsittelyn muiden jälkikäsittelytoimenpiteiden ohella. Vaikka koneistus voi aiheuttaa naarmuja tai lisätä pinnan karheutta, lämpökäsittely voi aiheuttaa pinnan hapettumista, muodonmuutoksia tai jäännösjännitystä, joten on mahdotonta sivuuttaa näiden toimenpiteiden vaikutusta pinnan laatuun.
2, Metallin 3D-tulostuksen pintalaadun valvonnan tekniikat
1. pitäisi maksimoida sulamisparametrit ja jauheen laatu.
Jauheen agglomeroitumisen ja kontaminaation estämiseksi säädä tarkasti jauheen hiukkaskokojakaumaa, muotoa ja kemiallista sisältöä. Sulaaltaan stabiilius ja lämpötilagradientti voidaan maksimoida muuttamalla sulamisparametreja, kuten lasertehoa, skannausnopeutta, kerrospaksuutta ja pistekokoa, mikä vähentää pintavirheiden esiintymistä.
2. Edistä kerroksellinen pinoamistekniikka.
Uusimpien pinoamistekniikoiden käyttö sisältää mukautuvan viipaloinnin, ääriviivojen kompensoinnin ja vaihtelevan kulman skannauksen alemman pinnan aaltoilun ja huonon kerrosten välisen sidoksen vuoksi. Samanaikaisesti tukirakenteen suunnittelun optimoinnin ansiosta tukimateriaalin ja komponentin rungon välinen sidoslujuus paranee. , mikä vähentää pintavaurioita tuen poiston aikana.
3. Parannettu teknologinen jälkikäsittelykyky
Luo kiillotettu jälkikäsittelyprosessi, joka tarjoaa lämpötilan hallinnan ja ilmakehän suojan lämpökäsittelyprosessin aikana, mikä vähentää pinnan hapettumista ja muodonmuutoksia. Tarkat työstötyökalut ja -laitteet auttavat hallitsemaan leikkausparametreja ja vähentämään pinnan karheutta ja naarmuja koko koneistusprosessin ajan. Lisäksi pinnanlaadun lisäparannuksen keinoina huomioidaan pintakäsittelymenetelmät, kuten hiekkapuhallus, elektrolyyttinen kiillotus ja kemiallinen kiillotus.
4. Reaaliaikaisen seurannan hallinta
Asenna optinen mikroskooppi, röntgenilmaisin, infrapunatermografia tai optinen mikroskopia seurataksesi sulan altaan tilaa, lämpötilan jakautumista ja pinnan muotoa metallin 3D-tulostuksen aikana reaaliajassa. Koneoppimisalgoritmit, tarkkailutietojen reaaliaikainen analyysi ja takaisinkytkentäohjaus sekä sulatusasetukset ja jälkikäsittelytoiminnot tehdään yhdistämällä pintalaadun vakaus nopealla säädöllä.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-of-aluminium-alloy-accessories.html