Hverjar eru gæðaeftirlitsaðferðir fyrir málmprentunaríhluti?

一, einkenni smásjár: afhjúpa „erfðakóða“ efniseigna.
Fjölbreytni vélrænni eiginleika málmprentunaríhluta hefur bein áhrif á smíði þeirra, þar með talið kornastærð, stefnumörkun og fasa samsetningu. Að skanna rafeindasmásjá (SEM) og rafeindafræðilega dreifingu (EBSD) eru hefðbundnar aðferðir til að greina, en þau eiga þó í vandræðum, þ.mt miklum kostnaði og löngum vinnslutíma. Samsetning sjónmyndunar og vélanáms á undanförnum árum hefur opnað nýja leið til að greina fljótt smásjá.
1.. Vélanám og sjónmyndun
Hópur fólks frá Nanyang tækniháskólanum í Singapore hefur hugsað ódýrt uppgötvunarkerfi sem notar sjónmyndavélar, lampa og fartölvur. Efnafræðileg etsing leiðir í ljós smíði málmflötunnar og reiknirit vélanáms líta á mynstrin sem endurspeglast ljós á sérstökum kristalflötum til að mynda „kristalstefnukort.“ Þessi aðferð getur gert skoðunina á 15 mínútum og kostar aðeins 1/40 af dæmigerðri EBSD. Það er gott að athuga fljótt mikilvæga hluta eins og hverflablöð og flugstoð.
2. Greining á málmriti smásjá
Eftir að hafa búið til málmrit af prentuðu hlutunum skaltu nota málmmyndfræðilega smásjá til að skoða smásjá þeirra. Til dæmis ættu prentaðir hlutir úr títanblöndu að hafa stöðuga + tvöfalda fasa uppbyggingu. Ef þú sérð gróft martensít eða lagskipt uppbyggingu þýðir það að það var vandamál með hitameðferðina. Fyrir ákveðið flugvélarverkefni flugvélar sýndu málmrannsóknir að sumir staðir voru með gróft korn sem voru ekki venjulega. Með því að breyta leysirafli og skannahraða var kornastærðinni haldið innan 50 μm.
3. X - geislamismunur (XRD)
XRD getur mælt fasasamsetningu og leifar streitu prentaðra hluta á nákvæman hátt. Sem dæmi má nefna að rúmmálshlutfall „áfanga í prentuðum hlutum úr nikkel - byggir hátt - hitastigsblöndu hefur bein áhrif á styrk sinn við hátt hitastig. XRD getur áreiðanlega mælt nærveru þess. Einnig, að greina afgangsálag hjálpar til við að koma í veg fyrir að hlutar beygja eða sprunga þegar streita losnar við notkun.
2, Innri galla uppgötvun: leið til að sjá inni í „svarta kassanum“
Helstu ástæður þess að málmprentunarhlutir mistakast eru vegna þess að þeir hafa eðlislæga galla á slíkum svitahola, sprungum og skorti á samruna. Ultrasonic próf og röntgenmyndapróf eru tvær hefðbundnar ekki - eyðileggjandi prófunaraðferðir sem eiga í vandræðum með að finna flókna rúmfræðilega hluta. Micro CT og vatnsdýfingu ultrasonic skannar smásjá (SAM) eru orðin mjög mikilvæg tæki til að leysa þessa áskorun.
1. Micro CT (Micro CT)
Micro CT notar x - geislum til að fara í gegnum hluta og safna vörpunargögnum til að búa til þriggja - víddarlíkan. Þetta líkan getur fundið sprungur sem eru að minnsta kosti 10 μm langar og svitahola sem eru að minnsta kosti 5 μm á breidd. Fyrirtæki sem gerir læknisfræðilegar ígræðslur notuðu Micro CT til að finna Titanium álfelgisbikar og komst að því að innanrennslisleiðin var lokuð af afgangsdufti. Með fínu - að stilla prentunarstillingarnar lækkaði stífluhlutfallið úr 12% í 0,5%. Micro CT getur einnig metið rúmfræðilega þætti eins og þykkt veggs og hversu mikið hlutar breyta lögun með nákvæmni 5 μm.
2. Skannar smásjá með því að nota Ultrasonic Technology Immersion (SAM)
SAM skannar alla hlutina í allar áttir með því að nota hátt - tíðni ultrasonic transducer (5MHz - 70MHz) og gerir háupplausnarmyndir með því að skoða endurspegluðu merki ultrasonic bylgja við bilunarviðmótið. Við skoðun á þrívíddarprentuðum ratsjárhluta fann Sam innri sprunga sem var 12 mm djúp og 0,3 mm á breidd. Hefðbundin ultrasonic próf geta aðeins fundið galla sem eru nálægt yfirborðinu.
3. Laser ultrasonic próf (LUT)
LUT notar leysir púls til að láta ultrasonic bylgjur hreyfa sig og það finnur galla með því að ná merki sem hopp af skynjara. Þessi aðferð þarf ekki tengiefni og virkar vel til að finna bogadregna stykki. Verkefni fyrir eldsneytisstút með flugvél notaði LUT uppgötvun til að finna 0,5 mm örsprungu í kælisrásinni í innri. Nákvæmni uppgötvunar var 0,1 mm.
3, að athuga rúmfræðilega nákvæmni: Gakktu úr skugga um að stafrænar gerðir og líkamlegir hlutir séu eins
Geometrísk nákvæmni málmprentunarhluta hefur bein áhrif á hversu vel þau passa saman og hversu vel þau vinna. Hefðbundin hnitamælingarvélar (CMM) eru ekki mjög góðar í að finna flókna fleti, en 3D skönnun tækni getur fundið þær fljótt og nákvæmlega án þess að snerta þær.
1. 3 d skönnun með skipulögðu ljósi
Notaðu háa - nákvæmni skipulögð ljósaskannar (eins og XTOM-5M) til að fá punktskýjagögn frá mismunandi sjónarhornum, berðu það saman við upprunalega CAD líkanið til að búa til litskiljun og sýna mismunandi munur á sjónrænt. 3D skönnun á ákveðinni bifvélauppsetningu sýndi að staðbundin veggþykkt var 0,2 mm of þykk við skoðunina. Víddarhlutfallið hækkaði úr 85% í 98% með því að breyta þykkt prentlagsins og stuðningsskipulagsins.
2. mæling með leysir rekja spor einhvers
Laser rekja spor einhvers getur fundið kraftmikla nákvæmni risastórra hluta, eins og flugvélarammar, með því að mæla staðbundna hnit markkúlunnar sem endurspeglast. Laser rekja spor einhvers fann 0,3 mm röskun í burðarhluta geimfars þegar það var verið að prenta. Röskuninni var haldið innan 0,1 mm með því að stilla hitastig undirlagsins og prentunarstígsins.
4, Vélrænt árangursmat: Athugun árangurs frá rannsóknarstofunni til þjónustuumhverfisins
Nota verður stöðluð próf til að kanna vélrænni eiginleika málmprentunarhluta, svo sem togstyrk, þreytulíf og áhrif hörku. Togprófanir og höggprófanir eru enn algengar leiðir til að meta hlutina, en í - situ prófunartækni gefur okkur nýja leið til að skoða árangur.
1. próf fyrir togstyrk
Gerðu venjuleg sýni sem uppfylla ASTM E8 staðalinn og prófa ávöxtunarstyrk þeirra, togstyrk og lengingu. Togprófið á ákveðinni álblönduðu prentuðum hluta benti til þess að það gæti séð um 320MPa af togstyrk og 18% lengingar, og það er það sem flugbyggingarhlutar þurfa.
2. Próf fyrir þreytu
Notaðu snúningsprófunarvél í snúningsbeygju til að sjá hversu langir hlutar endast þegar þeir eru undir mismunandi álagi. Álagsprófið á Títan álprentað blað benti til þess að þreytumörk þess væru 450MPa, sem er 10% lægra en mörkin fyrir dæmigerð fölsuð blað. Til að gera efnið betra við meðhöndlun þreytu er það krafist að losna við innri galla með heitum isostatic pressing (mjöðm) meðferð.
3. tækni til að prófa á staðnum
Í - situ togþéttni nálgun getur séð hvernig sprungur byrja og dreifast í rauntíma þegar efnið er teygt. Prófun á nikkel - byggðri álprentað hluta sýndi að sprungur hafa tilhneigingu til að byrja á svæðinu sem er ekki blandað saman. Með fínu - að stilla prentunarstillingarnar var fjöldi ófluttra galla skorinn um 80%og þreytulífið þrefaldaðist.
5, með uppgötvunartækni í samrunaforriti til að smíða gæði lokað - lykkjustýringarkerfi
Gæðaprófið fyrir málmprentunarhluta þarf að gerast á hverju stigi ferlisins, frá hönnun til prentunar til pósta - vinnslu. Til dæmis er prófunaráætlunin fyrir brennsluhólf tiltekins flugvélar sem hér segir:
Notaðu duftagreiningarstærð (slíkur Malvern Mastersizer 3000) fyrir prentun til að komast að dreifingu duft agnastærðar og ganga úr skugga um að D50 sé á bilinu 45 til 60 μ m.
Prentun: Notaðu LUT til að fylgjast með ástandi bráðnu laugarinnar í rauntíma og breyta leysirafli til að forðast að gera porosity;
Micro CT finnur innri galla, 3D skannar ávísanir rúmfræðilega nákvæmni og togprófun Athugar vélrænni eiginleika eftir prentun.
Fyrir þjónustu: Gerðu tæringarpróf og hátt - hitastigspróf til að ganga úr skugga um að hlutirnir virki vel við erfiðar aðstæður.