Як визначити, чи металеві деталі, надруковані на 3D-друкі, повністю очищені від порошку?

一, Порошок, що залишився від 3D-друкованих шматків металу, має приховані та кумулятивні властивості. У складних конструкціях проточного каналу порошок може накопичуватися в «зонах блокування порошку» в місцях, де ви його не можете побачити, як-от остеоінтеграційний інтерфейс чашок вертлюжної впадини з титанового сплаву. Якщо залишки порошку товщі ніж 0,1 мм, це значно ускладнить інтеграцію кістки. Що ще небезпечніше, порошок алюмінієвого сплаву може розколотися під час контакту з воднем за високих-температур. У камері згоряння конкретного авіаційного двигуна залишки порошку можуть викликати локальний перегрів під час гарячих випробувань, що може призвести до деформації конструкції. Ці приклади показують, що пошук залишків порошку має бути частиною всього процесу дизайну, друку й подальшої -обробки.
2. Система багатовимірних технологій виявлення-
1. Способи пошуку речей у великому масштабі
Візуальний огляд: підходить для відкритих структурних секцій, спостерігаючи за зміною глянцю поверхні під дією інтенсивного світла. Наприклад, якщо на поверхні пристрою для міжкорпусного зварювання з нержавіючої сталі є порошок, який не було очищено, він виглядатиме туманним.
Перевірка тиску: Використовуйте витратомір, щоб стежити за швидкістю витоку під час подачі стисненого повітря 0,5 МПа в канал охолодження. Для даного типу лопатки турбіни стандартом для виявлення є рівень витоку менше або дорівнює 0,1 л/хв.
2. Технологія виявлення речей на мікроскопічному рівні
КТ-сканування для промисловості: воно може робити-тривимірні зображення з роздільною здатністю 0,01 мм. Було перевірено паливний інжектор певного авіаційного двигуна, і було виявлено, що комп’ютерна томографія може виявити порошкові агломерати товщиною 0,05 мм, які не видно під час рентгеноскопії.
Скануюча електронна мікроскопія (SEM) при використанні з енергетичною дисперсійною спектроскопією (EDS) може виявити частинки порошку розміром лише кілька мікрон і перевірити їх хімічний склад. SEM виявив, що вміст кисню в залишках порошку був на 300% більшим, ніж в основному матеріалі, під час оцінки протеза суглоба зі сплаву кобальту і хрому.
3. Тестування на фізичну працездатність
Тест на теплопровідність: порошок, що залишився, знизить теплопровідність матеріалу. Результати випробування радіатора з алюмінієвого сплаву показують, що теплопровідність знижується на 2,3% на кожний 1% збільшення залишкового коефіцієнта.
Тестування за допомогою ультразвуку: цей метод забезпечує 92% чутливості при виявленні агломерації порошку під час тестування кронштейнів із титанового сплаву шляхом використання коефіцієнта ослаблення швидкості звуку для виявлення внутрішніх дефектів.
3, Покращення процесів і припинення проблем до їх виникнення
1. Профілактика на етапі проектування
Покращення шляху викиду порошку: використання дизайну моделювання динаміки рідини для створення конічного каналу потоку, який дозволяє порошку витікати природним чином під дією сили тяжіння. Приклад оптимізації камери згоряння певного авіаційного двигуна показує, що зміна кута каналу потоку з 60 градусів до 45 градусів може зробити очищення порошку на 40% ефективнішим.
Дизайн для очищувальної пудри: у важливих місцях зберігайте пори для очищення порошку діаметром більше 0,8 мм. Зміна конструкції певного ортопедичного імплантату скоротила час, необхідний для ручного очищення порошку, зі 120 хвилин до 15 хвилин.
2. Контроль параметрів друку
Оптимізація товщини шарів: Зміна товщини шару з 50 мкм до 30 мкм може допомогти зупинити утворення мостів порошку. Випробування друку певної моделі сопла ракетного двигуна показало, що тонкошаровий друк зменшує кількість порошку, що залишається, на 65%.
Краща опорна структура: використання матричної опори замість суцільної зменшує об’єм опори даної турбінної лопаті на 70% і на 50% полегшує очищення порошку.
3. Нові ідеї в технологіях пост{1}}обробки
Дво-направлений вплив інертного газу: зміна напрямку потоку газу під тиском 0,6 МПа, випробування порошкового очищення певного корпусу аерокосмічного клапана показали, що цей метод зменшив залишкову швидкість з 3,2% до 0,5%.
Допомога з ультразвуковою вібрацією: ультразвукова вібрація на частоті 20 кГц може послабити зв’язок між порошком і основою на 60% і скоротити час, необхідний для очищення порошку, до однієї-п’ятої від того, що було раніше.
4, Стандарти для промисловості та контролю якості
1. Система міжнародних стандартів ASTM F3303. У медичних імплантатах має бути не більше 0,5 мг/см² залишкового порошку. Комп’ютерна томографія та екстракція розчинником є ​​двома способами з’ясувати це.
ISO/ASTM 52921: Для аерокосмічних частин ступінь кваліфікації порошкового очищення має становити 99,99%, і це перевіряється за допомогою методу ймовірнісної вибірки.
2. Контроль якості на рівні підприємства
Управління базою даних: певна авіаційна виробнича компанія створила бібліотеку з 2000 наборів даних про процеси порошкового очищення та використовувала моделі машинного навчання, щоб визначити найкращі параметри порошкового очищення для різних матеріалів.
Система цифрового відстеження: мітки RFID відстежують процес очищення кожної частини, що дозволяє відстежувати весь процес від друку до виявлення.