Hverjir eru algengir erfiðleikar við eftir-vinnslu málmþrívíddarprentunar?

1. Yfirborðsgrófleikastýring: að fara úr „auðu“ í „fullunnin vöru“
Vegna þess að þrívíddarprentun úr málmi byggir hluti upp í lögum hefur yfirborðið þrepaða áferð með grófleika (Ra-gildi) sem er venjulega á bilinu 6 til 12 μm. Þetta er umtalsvert grófara en hefðbundin vinnsla, sem hefur grófleikagildi á bilinu 0,8 til 1,6 μm. Til dæmis verður að halda grófleika innri veggs kælirásar fyrir flugvélahreyflablöð undir 3 μm, annars mun það draga verulega úr skilvirkni varmaflutnings.
Vandamál með tækni:
Afgangsstoðbygging: Stuðningsbyggingin sem er notuð við prentun til að koma í veg fyrir að hlutir breytist um lögun getur skilið eftir gryfjur eða högg á yfirborðinu eftir að það hefur verið tekið af.
Púðurviðloðun: Þegar duftagnir bráðna ekki alveg, festast þær við yfirborðið, sem er kallað „kúlumyndun“.
Millilaga tengingarspor: Lítil högg geta myndast þar sem leysiskönnunarleiðir fara saman.
Svar:
Efnaslípun: Með því að nota súr eða basískar lausnir til að leysa upp yfirborðslagið með vali getur það gert það sléttara en 1 μm, en þú þarft að vera mjög varkár með hversu lengi þú hefur það í lausninni til að forðast of mikla tæringu.
Sandblástursmeðferð: Einsleitt matt yfirborð verður til með því að berja yfirborðið með miklum-hraða sandflæði. Þetta er gott fyrir flókna hönnun innra hola, en það getur líka skapað nýja yfirborðsmisferli.
Rafgreiningarfæging: Þessi aðferð notar rafefnafræðilegar meginreglur til að jafna yfirborðið á smásjá. Það getur veitt spegiláhrif (Ra<0.1 μ m), but the equipment is expensive.
2. Lagað innri galla: lykillinn að því að gera hlutina þéttari og betri.
Inni í þrívíddarprentuðum hlutum úr málmi er venjulega 0,1% til 5%. Þessir örsmáu gallar geta valdið því að sprungur myndast, sem styttir þreytulíf hlutanna til muna. Til dæmis geta ígræðslur úr títanblendi með meiri grop en 0,5% ekki fallið saman við bein.
Vandamál með tækni:
Svitahola: Ef leysistyrkurinn er of lítill eða duftið hefur of mikið súrefni getur bráðna laugin brotnað upp.
Ekki nóg samruna: veik tenging milli laga, sem leiðir til örlaga.
Sprunga: Heitt eða kalt sprunga sem verður þegar afgangsstreita safnast upp.
Svar:
Hot isostatic pressing (HIP): Efnið er sett undir mikinn þrýsting (100–200 MPa) og hita (900–1200 gráður). Þetta gerir það að verkum að það breytir um lögun, lokar innri svitahola og hækkar þéttleika hans í yfir 99,9%. Til dæmis hefur HIP meðferð þrefaldað þreytulíf eldsneytissprautunar í LEAP vélum framleidda af GE Aviation.
Staðbundin íferð: Vacuum gegndreypingaraðferð fyllir mikilvæg svæði úr málmi-undirstaða samsettra efna, sem gerir það gott til að festa mannvirki með þunnum veggjum.
Laser endurbræðsla: Að gera aðra skönnun á svæðum með yfirborðs- eða innri galla getur hjálpað til við að bæta kornið, en það gæti einnig bætt við nýju hitauppstreymi.
3. Stjórna afgangsstreitu: Kerfisverkfræði til að stjórna aflögun
Þegar málmur er þrívíddarprentaður getur hitaálagið frá fljótlegri upphitun og kælingu nálgast 50% til 80% af flæðistyrk efnisins. Þetta getur valdið því að hlutar skekkjast, brotna eða breyta lögun. Afgangsálag getur valdið aflögun upp á nokkra millimetra í stórum rammabyggingum, sem er töluvert yfir því sem er ásættanlegt.
Vandamál með tækni:
Ójöfn streitudreifing: Flókin geometrísk form valda miklum breytingum á hitastigum.
Áhrif undirlagsþvingunar: Streita safnast upp á þeim stað þar sem íhluturinn mætir undirlaginu, sem getur auðveldlega valdið aflögun milli lags.
Fjöl-efnisprentunaráskorun: Sú staðreynd að ýmis efni þenjast út á mismunandi hraða veldur því að streita byggist upp hraðar.
Svar:
Áður en prentun er prentuð skaltu hita undirlagið í milli 200 og 500 gráður á Celsíus til að lækka hitamuninn. Til dæmis eru Precision vélarnar frá Yunyao Shenwei með 500 gráðu forhitunareiginleika undirlags sem dregur úr líkum á sprungum í prentuðum hlutum úr títan ál.
Hagræðing skönnunarstefnunnar: Notaðu "eyjaskönnun" eða "skákborðsskönnun" til að dreifa hitainntakinu og koma í veg fyrir að það verði of heitt á einum stað.
Álagsglæðing: Eftir að prentun er lokið er einangrunarmeðferð gerð við 600–700 gráður til að losna við meira en 80% af streitu sem er enn til staðar.
4. Ábyrgð á nákvæmni víddar: skref fram á við frá "áætlaðri mótun" í "net mótun"
Þrívíddarprentun úr málmi er venjulega nákvæm að innan við ± 0,1 mm, en fyrir stykki sem þurfa að vera mjög nákvæm, eins og klukkutírar, þarf frekari vinnslu. En það er mjög erfitt að vinna með flóknar innri holrúmsbyggingar, slík grindarvirki og staðlaða mölun eða rafhleðsluvinnslu (EDM) gæti skaðað innri uppbyggingu.
Vandamál með tækni:
Rýrnunaraflögun: Þegar málmur kólnar minnkar hann að rúmmáli, sem veldur því að mál breytast.
Truflun frá burðarvirkjum: Afgangsstuðningur gerir það erfiðara að finna vinnsluviðmiðunarplanið.
Þunnt-veggað mannvirki eru ekki nógu stíf og því getur vinnsla titrings auðveldlega brotið verkfæri.
Svar:
Hönnun bóta: Stilltu rýrnunarmagnið í CAD líkaninu fyrirfram (venjulega á milli 0,2% og 0,5%) og athugaðu lagfæringuna með því að prenta það mörgum sinnum.
Fimm-ása tengingarvinnsla: LASERTEC 65 3D búnaður frá DMG MORI er dæmi um fjöl-ása CNC vél sem getur framkvæmt bæði prentun og fræsingu á sama tíma.
Rafefnavinnsla (ECM) er aðferð til að fjarlægja efni án þess að þurfa vélrænan skurðkraft. Það er gott fyrir nákvæma vinnslu á þunnum-vegguðum mannvirkjum.
5. Samhæfni við nokkur efni: vandamálið með virkni flokkuð efni
Þrívíddarprentun úr málmi færist hægt og rólega í átt að samsettri-efni til að mæta þörfum fyrir léttan þyngd, tæringarþol og leiðni. En sú staðreynd að mismunandi efni hafa mismunandi bræðslumark og varmaþenslustuðla þýðir að tengistyrkurinn á milli þeirra er ekki nógu sterkur, sem getur fljótt leitt til aflögunar eða sprungna.
Vandamál með tækni:
Kross-mengun dufts: Duftleifar í hólfum til prentunar með mörgum efnum skerða hreinleika efnanna.
Ágreiningur um færibreytur ferli: Mismunandi efni þarf að passa við mismunandi leysistyrk, skönnunarhraða og aðrar stillingar.
Frammistaða viðmótsins versnar: brothættir fasar eiga sér stað fljótt þar sem mismunandi efni mætast.
Svar:
Modular duftbirgðakerfi: Til dæmis er RESEARCH röð búnaðurinn frá Yunyao Shenwei með sjálfstæða duftbirgðatanka sem gerir þér kleift að skipta á milli mismunandi laga af efni.
Forvinnsla viðmótsins: Notaðu laserhreinsun eða plasmaúðun til að viðmótið festist betur.
Hagræðing tölulegra hermuna: Notaðu ANSYS eða COMSOL hugbúnað til að líkja eftir því hvernig varma- og vélrænni eiginleikar mismunandi efna hafa samskipti við prentunarferlið. Þetta mun hjálpa þér að koma á réttum breytum.
6. Að finna rétta jafnvægið á milli kostnaðar og hagkvæmni: Stærsta vandamálið við stórframleiðslu-
Þrívíddarprentun úr málmi kostar 30% til 70% af heildarkostnaði vöru og vinnslutíminn er langur (venjulega 2-5 sinnum lengri prentunartími), sem gerir það erfitt að nota hana í fjöldaframleiðslu. Til dæmis kostar hefðbundin steypuaðferð fyrir strokkblokk bílavélar um það bil 500 Yuan á stykki. Kostnaður við þrívíddarprentun og eftirvinnslu- gæti aftur á móti verið meira en 3000 júan.
Vandamál með tækni:
Hár búnaðarkostnaður: Há-endir fimm-ása vinnslustöðvar kosta meira en 5 milljónir júana en HIP búnaður getur kostað allt að 20 milljónir júana.
Lengd ferli keðju: Þú þarft að gera nokkur skref í röð, svo sem að hita, klippa vír, fjarlægja stuðning, fægja og fægja aftur.
Lítið stigi sjálfvirkni: Enn er þörf á handvirkri vinnu við eftirvinnslu- á flóknum hlutum, sem gerir það óhagkvæmara.
Svar:
Snjöll samþætting framleiðslulína: Notaðu AGV kerrur til að tengja þrívíddarprentara, hitameðferðarofna og vinnslustöðvar þannig að allt ferlið gangi sjálfkrafa. Til dæmis, BLT-S800 búnaður Platinum Technology býður upp á innbyggða-uppgötvun á netinu og aðlagandi vinnslumöguleika.
Aukaframleiðsla: Til að draga úr fjölda þrepa sem koma eftir prentun, samstilltu hlutavinnslu meðan á prentunarferlinu stendur. INTEGREX i-400AM vélar frá Mazak geta skipt á milli laserklæðningar og mölunar.
Stafræn ferliskipulagning: Notaðu Siemens NX eða Magics hugbúnað til að finna bestu vinnsluleiðina og stytta aðgerðalausan tíma.