Чи потрібно знову проводити обробку поверхні після зняття опори?

一 Види та причини дефектів поверхні після зняття опори
1. Механічні пошкодження: Пошкодження поверхні внаслідок контакту з інструментом
Щоб зняти металеві опори, люди зазвичай використовують таке обладнання, як плоскогубці, шліфувальні круги або лазери. Наприклад, під час зняття опорної конструкції внутрішніх каналів охолодження лопаток турбіни авіаційного двигуна використання твердосплавних ріжучих інструментів може створити подряпини на поверхні підкладки з титанового сплаву глибиною 0,1–0,3 мм. Система опори робота Zhejiang Tuobo підтримує контактний тиск у межах 0,1 Н за допомогою контролю зворотного зв’язку за силою, однак локальні поглиблення все одно можуть виникати через різницю в твердості матеріалу.
2. Зона термічного-впливу – це область, де лазерне різання залишило стрес.
Коли опори для лазерного різання поверхня матеріалу може стати достатньо гарячою, щоб створити зону теплового впливу (HAZ). Наприклад, високотемпературні-сплави на основі нікелю- можуть втратити від 20% до 30% своєї твердості після лазерного різання, і можуть утворитися мікротріщини. Експериментальні дані для конкретного типу сопла ракетного двигуна вказують на те, що швидкість поширення руйнування поверхні, вирізаної лазером, без термічної обробки втричі більша, ніж у підкладки під час випробування на втому.
3. Залишки порошку: проблема з чищенням складних структур
Під час процесу плавлення шару порошку (PBF) простір між опорною конструкцією та підкладкою може утримувати порошок, який ще не розплавився. Випадкове дослідження фірми, що виробляє медичні імплантати, демонструє, що коли товщина залишкового шару порошку на межі остеоінтеграції чашки вертлюжної западини становить понад 0,1 мм, ефективність інтеграції кістки падає на 40%. 5% до 10% порошку, що неможливо усунути навіть за допомогою вібраційного екранування та очищення повітряним потоком. Це відбувається через електростатичну адсорбцію або механічне заклинювання.
2. Необхідність вторинної обробки поверхні: модель рішення, заснована на тому, як вона буде використовуватися
1. В аерокосмічній галузі продуктивність гарантована навіть у поганих умовах.
Вторинна обробка поверхні є обов'язковою умовою для виготовлення камер згоряння авіаційних двигунів. Внутрішній проточний канал повинен витримувати температуру 1500 градусів і тиск 10 МПа. Після видалення опори шорсткість поверхні (Ra) повинна бути нижче 0,8 мкм. Одна компанія використовує комбінований процес «піскоструминна обробка+електролітичне полірування»:
Піскоструминна обробка: використовуйте частинки глиноземного піску розміром 200 меш, щоб знизити значення Ra з 6,3 мкм до 1,6 мкм. При цьому створюється шар напруженого стиску товщиною 0,5–1 мкм і підвищується втомна міцність на 15 %.
Електролітичне полірування: за допомогою електрохімічного процесу для розчинення розчину на основі фосфату- значення Ra знижується до 0,4 мкм, а мікротріщини на поверхні, спричинені піскоструминною обробкою, видаляються.
2. Медичні імплантати: основні критерії біосумісності
Якість поверхні ортопедичних імплантатів із титанового сплаву безпосередньо впливає на те, наскільки добре вони з’єднуються з кісткою. Якщо значення Ra поверхні після видалення опори більше 1,6 мкм, експерименти показали, що швидкість адгезії остеобластів падає на 60%. Одна компанія використовує три-етапний процес «механічне полірування + кислотне травлення + анодування»:
Механічне полірування: використовуйте наждачний папір із зернистістю 600, щоб позбутися опорного сміття та підтримувати значення Ra на рівні 3,2 мкм або нижче.
Обробка кислотним травленням: протравлюйте в змішаному розчині фтористоводневої кислоти та азотної кислоти протягом 10 хвилин, щоб створити мікропористу структуру товщиною 5–10 мкм і сприяти проліферації кісткових клітин.
Анодування: створіть плівку оксиду TiO ₂ товщиною 200 нм при напрузі 18 В. Це робить поверхню в п’ять разів більш стійкою до корозії та надає їй золотистий колір, що робить її більш прийнятною в клінічних умовах.
3. Промислові форми: знайдіть баланс між корисністю та вартістю
При виготовленні форм для лиття під тиском вторинна обробка поверхні повинна знайти компроміс між вартістю та продуктивністю. Спеціальний метод компанії для усунення опори з форм з алюмінієвого сплаву після обробки:
Економічне рішення: щоб задовольнити звичайні потреби у формуванні пластику, виконується лише піскоструминна обробка (показник Ra менше або дорівнює 3,2 мкм). Це знижує вартість штуки на 40%.
Рішення з високою продуктивністю: підвищте точність обробки з ЧПК (значення Ra < 0,8 мкм), що добре для деталей форми, які мають бути дуже блискучими або прозорими, але це займе втричі більше часу.
3, Технологічна еволюція: великі кроки вперед у сфері автоматизації та інтелекту
1. Робот, який сприяє революції точності системи
Шести{0}}осьова робототехнічна система від Zhejiang Tuobo використовує тривимірне візуальне позиціонування та керування силовим зворотним зв’язком, щоб знімати опори з точністю менше міліметра. У випадку певної авіаційної компанії технологія скоротила залишкову опору лопатей турбіни з 12% до 0,5%, а також зменшила пошкодження, спричинені ручним втручанням.
2. Комбінування різних видів технології обробки
Німецький бізнес EOS зробив інтегроване обладнання «de support polishing», яке виконує магнітореологічне полірування (MRF) відразу після зняття опори. MRF може зробити поверхні більш гладкими від 3,2 мкм до 0,1 мкм менш ніж за 10 хвилин, не пошкоджуючи нижню поверхню. Це можливо, оскільки не-ньютонівські рідини стають густішими під час зсуву.
3. Прогностична оптимізація технології цифрового близнюка
Siemens розробив програму NX MCD, яка може показати, як змінюється напруга на поверхні після видалення опори. Цифрова подвійна модель була використана, щоб знайти найкращий шлях лазерного різання для лопаті двигуна. Це зробило зону термічного впливу шириною 0,5 мм замість 0,2 мм і вдвічі подвоїло довговічність.