כיצד לבדוק אם יש ערוצים פנימיים חסומים בחלקי קירור מנוע מודפסים בתלת מימד?

מוסיף קירור מגיע נראה מושלם. המידות תואמות את השרטוט, המשטח נקי, והוא מתאים למתקן ללא כוח. על ספסל הבדיקה קצב הזרימה נמוך מהצפוי והטמפרטורות מטפסות מהר יותר ממה שהן אמורות. רק לאחר חיתוך החלק פתוח הצוות מוצא שאריות אבקה חוסמת חצי תעלה. בדיקות חיצוניות מעולם לא תפסו את זה.

זה קורה באופן קבוע עם מורכבותרכיבי מתכת מודפסים בתלת מימד. חלק שנראה טוב מבחוץ עדיין יכול להיות בעל ערוצים פנימיים מוגבלים או חסומים. עבור חלקי קירור מנוע התלויים בנתיבי נוזלים מדויקים, אפילו חסימות חלקיות מפחיתות את העברת החום ומעלות את הסיכון להתחממות יתר. מדריך זה מכסה מדוע נוצרות סתימות, חמש דרכים מעשיות למצוא אותן, בחירות עיצוביות שמקלות על ניקוי ערוצים, ומה צריך לחפש בבחירת ספק.

היתוך של מיטת אבקת לייזר משאיר אבקה לא מתמזגת בתוך כל נפח סגור. יש להסיר את האבקה הזו לאחר הבנייה. כאשר הערוצים ארוכים, מעוקלים או מכוונים בצורה גרועה, הסרה מלאה הופכת לקשה.

אבקה כלואה בתעלות ארוכות או מעוקלות

אבקה מתייצבת בנקודות נמוכות, עיקולים הדוקים וקטעים אופקיים. ערוצי יחס-גבוהים- ואלה עם שינויים מרובים בכיוון הם אזורי הבעיות הנפוצים ביותר. אוויר דחוס ורטט מנקים לעתים קרובות את החלקים הקלים אך משאירים חומר במקומות הקשים ביותר-להגיע-.

אבקה מרוסנת חלקית וחספוס פני השטח

משטחים הפונים למטה- מחזיקים לעתים קרובות חלקיקים מומסים חלקית. חלקיקים אלה מעלים את חספוס פני השטח-לעתים קרובות 20-50 מיקרומטר Sa או יותר ב-אזורים בנויים של העור-ויוצרים הגבלות מקומיות. חספוס לבדו מגביר את ירידת הלחץ ומוריד את ביצועי הקירור.

תמיכה בשאריות ובחצפת

ערוצים שאינם תומכים בעצמם-יכולים להשאיר תמיכות פנימיות או סחטת (חומר שצונח לתוך הערוץ). שניהם יוצרים מגבלות קבועות שניקוי סטנדרטי מסיר לחלוטין לעתים רחוקות.

מחקרי CT וניסיון בייצור מאשרים ששאריות אבקה ואי-סדירות פני השטח נותרו שניים מהפגמים הפנימיים השכיחים ביותר בייצור תוסף מתכת של רכיבי קירור.

אין שיטה אחת המכסה כל מצב. בחר על סמך מורכבות הערוץ, ערך החלק ורמת הביטחון הדרושה לך.

בדיקה ויזואלית ובדיקת בורסקופ
עובד עבור תעלות קצרות וישרות עם פתחים ברורים. בורסקופ יכול לתפוס חסימות גדולות ליד הקצוות. הוא לא יכול לראות סביב עיקולים הדוקים או עמוק לתוך רשתות מורכבות, ולעתים קרובות הוא מפספס מגבלות חלקיות יותר בפנים.

בדיקת זרימת אוויר
הקרנה מהירה וזולה. אוויר מועבר דרך התעלה בלחץ מבוקר תוך כדי מדידת קצב זרימה או ירידה בלחץ. סטיות גדולות מהערכים הצפויים מסמנים בעיה במהירות. הוא אינו מאתר את החסימה או מכמת באופן מלא מגבלות חלקיות.

בדיקת זרימת נוזלים ונפילת לחץ
הכי קרוב לתנאי הפעלה אמיתיים. נוזל קירור או מים מוזרים בשיעורים ולחצים מייצגים. ירידת לחץ וזרימה שנמדדו מושוות מול יעדי תכנון או חלק ידוע-טוב. שיטה זו תופסת בעיות תפקודיות שבדיקות חזותיות מחמיצות.

סריקת CT
האפשרות האמינה ביותר ללא-הרס. CT תעשייתי בונה נפח תלת-ממדי מלא של החלק ומראה שאריות אבקה, שינויים בעובי דופן- וחסימות חלקיות בכל מקום בתוך הערוצים. זה יכול גם להשוות את הגיאומטריה הבנויה- ישירות למודל ה-CAD. עבור ערוצי קירור קונפורמיים מורכבים, CT הוא עדיין תקן הזהב.

בדיקות משקל ומעקב
שימושי כראיה תומכת. מסה בלתי צפויה לאחר ניקוי יכולה להצביע על אבקה כלואה. נוזלי נותבים מדגישים לפעמים אזורים מוגבלים, אם כי התוצאות פחות סופיות מבדיקת CT או בדיקת זרימה נכונה.

השוואה בין שיטות בדיקה

שלב אב טיפוס

ב הדפסת 3D SLM אב טיפוס, התחל עם בדיקת זרימת אוויר או נוזל בכל מאמר ראשון, ולאחר מכן הוסף סריקת CT על דגימות קריטיות. בדיקת זרימה אומרת לך במהירות אם העיצוב עובד. CT מאשר שהערוצים למעשה ברורים ומתאימים לגיאומטריה המיועדת. תפיסת בעיות מוקדמת חוסכת זמן איטרציה.

שלב-קטן והפקה

קבע תוכנית דגימה ברורה. חלקים קריטיים-גבוהים או בטיחותיים-מקבלים לרוב בדיקת זרימה של 100% או CT. חלקים אחרים משתמשים בדגימה סטטיסטית עם תיעוד מלא. שמור תיעוד של קצבי זרימה, נפילות לחץ ותוצאות CT כך שכל אצווה תישאר ניתנת למעקב.

רוב בעיות החסימה מתחילות בשלב התכנון. כללים מעשיים המפחיתים סיכון:

שמור על קוטרי ערוצי ייצור ב-1 מ"מ או יותר, אלא אם כן שיטות הניקוי והבדיקה מאומתות במלואן עבור גדלים קטנים יותר.

השתמש בחתכים -תומכים בעצמם- (דמעה, יהלום או אליפטי) עם זוויות תליה של 45 מעלות או תלולות יותר.

הימנע מכיפופים חדים; השתמש ברדיוסים נדיבים בכל מקום אפשרי.

הוסף אבקה ייעודית-חורי מילוט או פתחים זמניים שניתן לאטום לאחר הניקוי.

כוון את כיוון התעלה הראשית כדי לעזור לניקוז אבקה במהלך ואחרי הבנייה.

תכנן נקודות כניסה ויציאה נגישות כך שבדיקות זרימה ובדיקות בורסקופ יישארו מעשיים.

בחירות אלה מפחיתות את הסיכון לשאריות אבקה והופכות גם את הניקוי וגם את הבדיקה לאמינות יותר.

כאשר מגיע לייצור רכיב קירור בעל תעלות קונפורמיות, התהליך מתחיל בסקירת עיצוב המתמקדת בהסרת אבקה ויכולת בדיקה. גיאומטריית הערוץ נבדקת עבור תכונות-תומכות בעצמן, נתיבי מילוט והתמצאות במבנה. לאחר ההדפסה, מוחל רצף ניקוי-רב שלבי-רטט, אוויר דחוס ושטיפה ממוקדת-. מאמרים ראשונים לאחר מכן עוברים בדיקות זרימה ולאחר מכן סריקת CT כדי לאשר פינוי ודיוק ממדי. כל אבקה שארית או סטייה גיאומטרית נרשמת ומשמשת להתאמת התהליך לפני שחרור כמויות הייצור. שילוב של קלט עיצובי, ניקוי מבוקר ואימות נפחי מפחית באופן עקבי את הסיכוי לערוצים חסומים להגיע ללקוח.

לא כל ספק יכול לספק ולאמת ערוצים פנימיים נקיים. בעת הערכה של יצרן הדפסת תלת מימד מתכת או מפעל להדפסת תלת מימד SLM, שאל את השאלות הבאות:

האם הם מבצעים סריקת CT או בדיקה נפחית שווה ערך בערוצים פנימיים?

האם תוצאות בדיקת-ירידה בזרימה או לחץ מסופקות עם החלקים?

האם הם יכולים להתמודד עם אבות טיפוס וחלקים קטנים-באצוות או בסיטונאי מתכת מודפסים בתלת-ממד עם רישומי בדיקה עקביים?

האם הם נותנים משוב עיצובי קונקרטי על יכולת ניקוי הערוצים במקום פשוט לצטט את ההדפס?

האם תקשורת טכנית ברורה ומתוכננת בזמן שמופיעות בעיות?

ספק רכיבי מתכת מודפסים בתלת מימד בהתאמה אישית, מתייחס להסרת אבקה ואימות ערוצים כשלבי תהליך הליבה. חפש ראיות להליכי ניקוי מבוקרים ויכולת בדיקה מתועדת במקום טענות שיווקיות בלבד.

אם אתה מפתח או מוצא רכיבי קירור מנוע עם ערוצים פנימיים, שלח את קובץ ה-STEP שלך לעיצוב חינם-ל-סקירת ייצור ובדיקה. הסקירה תסמן סיכוני הסרת אבקה-, תציע שינויים בכיוון ובגיאומטריה, ותתווה תוכנית בדיקה מעשית עבור נפחי אב-טיפוס וגם של ייצור. ערוצים פנימיים נקיים הם תוצאה של עיצוב מכוון, בקרת תהליכים ואימות-לא תוצאה אוטומטית של הדפסת תלת-ממד מתכת.