הערך של בקרת איכות פני השטח בהדפסת מתכת תלת מימדית
ביצועים אווירודינמיים, עמידות בפני קורוזיה, דיוק התאמה לרכיבים אחרים וחיי השירות של רכיבי תעופה וחלל מושפעים ישירות מאיכות פני השטח שלהם. בגלל המאפיינים הייחודיים שלהם הקשורים להמסה, התמצקות וערימה של אבקה, פגמי פני השטח כולל נקבוביות, סדקים וחספוס לא אחיד נוטים להתפתח לאורך פעולת ההדפסה התלת-ממדית של מתכת. פגמים אלה לא רק פוגעים במראה החלקים, אלא גם באופן קריטי יותר עלולים להפחית את הביצועים המכניים ואת האמינות שלהם, ועלולים לגרום לסכנות בטיחותיות גדולות. לפיכך, בשימושי תעופה וחלל, ניטור קפדני של איכות פני השטח של חלקי מתכת מודפסים בתלת מימד הוא חיוני לחלוטין.
一, בעיות עם בקרת איכות משטח הדפסת תלת מימד מתכת
1. תהליך התכה ומאפייני אבקה
תהליך ההיתוך ואיכות ההתמצקות בהדפסת תלת מימד מתכת מושפעים ישירות מגודל חלקיקי האבקה, הצורה וההרכב הכימי המשמשים. פגמים על פני השטח באבקות יכולים לנבוע מהצטברויות, חמצון או זיהום. המשפיעים באופן מכריע על איכות פני השטח כוללים גם את שיפוע הטמפרטורה, קצב הקירור ויציבות בריכת ההיתוך לאורך תהליך ההיתוך.
2. אפקט מחסנית
על ידי שכבה אחר שכבה ערימת אבקות מתכת, הדפסת מתכת תלת מימדית יוצרת חלקים שיכולים בקלות לגרום לבעיות כגון אדוות משטח, הדבקה בין-שכבתית לקויה והשפעות שלבים. במיוחד בחלקים אווירונאוטיים, עיצובים גיאומטריים מורכבים וקריטריונים של התאמה מדויקת מדגישים את הבעיות הללו.
3. כלים טכנולוגיים לאחר עיבוד
כדי לעמוד בקריטריונים הסופיים של ביצועים, פריטים מודפסים תלת מימד מתכת צריכים בדרך כלל טיפול פני השטח, עיבוד שבבי וטיפול בחום בין פעולות לאחר הטיפול האחרות. בעוד שעיבוד עיבוד עשוי לייצר שריטות או להעלות את החספוס של פני השטח, טיפול בחום עלול לגרום לחמצון פני השטח, דפורמציה או מתח שיורי, כך שאי אפשר להתעלם מהאופן שבו פעולות אלו משפיעות על איכות פני השטח.
2, טכניקות של בקרת איכות פני השטח בהדפסת תלת מימד מתכת
1. צריך למקסם את פרמטרי ההיתוך ואיכות האבקה.
כדי למנוע הצטברות אבקה וזיהום, שלטו במדויק על חלוקת גודל החלקיקים, הצורה והתכולה הכימית של האבקה. ניתן למקסם את היציבות ושיפוע הטמפרטורה של בריכת ההיתוך על ידי שינוי פרמטרי ההיתוך כולל כוח לייזר, מהירות סריקה, עובי השכבה וגודל הנקודה, ולכן להפחית את התרחשותם של פגמי פני השטח.
2. טכנולוגיית ערימה שכבתית מתקדמת.
שימוש בטכניקות ערימה מתקדמות כוללות חיתוך אדפטיבי, פיצוי קווי מתאר וסריקת זווית משתנה לאדוות משטח תחתון והתקשרות בין-שכבתית לקויה בו זמנית, באמצעות אופטימיזציה עיצובית של מבנה התמיכה, חוזק ההתקשרות בין חומר התמיכה לגוף הרכיב משופר. , לכן הפחתת נזקי פני השטח במהלך תהליך הסרת התמיכה.
3. יכולת טכנולוגית לאחר עיבוד משופרת
צור סכימת תהליך שלאחר טיפול מלוטשת כדי לספק בקרת טמפרטורה והגנה על האווירה במהלך תהליך הטיפול בחום, ובכך להפחית את חמצון פני השטח ועיוותים. כלים וציוד לעיבוד שבבי דיוק גבוה עוזרים לשלוט בפרמטרי חיתוך ולהורדת חספוס ושריטות פני השטח לאורך תהליך העיבוד. בנוסף, נלקחות בחשבון כאמצעי לשיפור איכות פני השטח נוסף, שיטות טיפול פני השטח כולל התזת חול, ליטוש אלקטרוליטי וליטוש כימי.
4. בקרה על ניטור בזמן אמת
התקן מיקרוסקופ אופטי, זיהוי קרני רנטגן, תרמוגרפיה אינפרא אדום או מיקרוסקופיה אופטית כדי לעקוב אחר מצב הבריכה המותכת, התפלגות הטמפרטורה וצורת פני השטח במהלך פעולת הדפסת מתכת בתלת מימד בזמן אמת. שילוב אלגוריתמים של למידת מכונה, ניתוח בזמן אמת ובקרת משוב של נתוני ניטור, והגדרות התכה ופעולות שלאחר הטיפול נעשה כדי להבטיח את היציבות של איכות פני השטח על ידי התאמה מיידית.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-of-aluminum-alloy-accessories.html