Значення контролю якості поверхні в 3D-друкі металу
Аеродинамічні характеристики, стійкість до корозії, точність підгонки з іншими компонентами та термін служби аерокосмічних компонентів безпосередньо залежать від якості їх поверхні. Через їхні унікальні властивості, пов’язані з плавленням, твердінням і укладанням порошку, дефекти поверхні, включаючи пори, тріщини та нерівномірну шорсткість, схильні розвиватися під час операції 3D-друку металу. Ці недоліки не тільки погіршують зовнішній вигляд деталей, але й більш критично можуть знизити їх механічні характеристики та надійність, а також потенційно можуть спричинити серйозну загрозу безпеці. Таким чином, в аерокосмічній галузі ретельний моніторинг якості поверхні металевих деталей, надрукованих на 3D, є життєво важливим.
一, Проблеми з контролем якості металевої поверхні для 3D-друку
1. Властивості плавлення та порошку
Процес плавлення та якість затвердіння в металевому 3D-друкі безпосередньо залежить від розміру, форми та хімічного складу порошку. Дефекти поверхні порошків можуть бути результатом агрегації, окислення або забруднення. Вирішально впливають на якість поверхні також температурний градієнт, швидкість охолодження та стабільність басейну розплаву протягом усього процесу плавлення.
2. Ефект стека
Укладаючи металеві порошки шар за шаром, металевий 3D-друк створює деталі, які можуть легко спричинити такі проблеми, як поверхневі брижі, погане міжшарове з’єднання та ефекти кроків. Особливо в аеронавігаційних частинах складні геометричні конструкції та точні критерії підгонки підкреслюють ці проблеми.
3. Технологічні засоби постобробки
Щоб відповідати кінцевим критеріям ефективності, металеві 3D-друковані елементи зазвичай потребують обробки поверхні, механічної та термічної обробки серед інших операцій після обробки. У той час як механічна обробка може спричинити подряпини або збільшити шорсткість поверхні, термічна обробка може спричинити окислення поверхні, деформацію або залишкову напругу, тому неможливо не помітити, як ці операції впливають на якість поверхні.
2, Методи контролю якості поверхні в металевому 3D-друкі
1. повинні максимізувати параметри плавлення та якість порошку.
Щоб запобігти агломерації та забрудненню порошку, точно контролюйте розподіл частинок за розміром, форму та хімічний вміст порошку. Стабільність і температурний градієнт ванни розплаву можна максимізувати шляхом зміни параметрів плавлення, включаючи потужність лазера, швидкість сканування, товщину шару та розмір плями, таким чином зменшуючи появу поверхневих дефектів.
2. Передова технологія багатошарового укладання.
Використання найсучасніших методів укладання включає адаптивне нарізання, компенсацію контуру та сканування зі змінним кутом, щоб зменшити хвилі поверхні та погане міжшарове з’єднання. Одночасно за допомогою оптимізації дизайну опорної структури підвищується міцність зв’язку між матеріалом основи та корпусом компонента , таким чином зменшуючи пошкодження поверхні під час процесу видалення опори.
3. Покращені технологічні можливості постобробки
Створіть поліровану схему процесу післяобробки, щоб забезпечити контроль температури та захист атмосфери під час процесу термообробки, тим самим зменшуючи окислення поверхні та деформацію. Високоточні обробні інструменти та обладнання допомагають контролювати параметри різання та зменшують шорсткість поверхні та подряпини протягом усього процесу обробки. Крім того, як засіб подальшого підвищення якості поверхні розглядаються методи обробки поверхні, включаючи піскоструминну обробку, електролітичне полірування та хімічне полірування.
4. Контроль моніторингу в режимі реального часу
Встановіть оптичний мікроскоп, датчик рентгенівського випромінювання, інфрачервону термографію або оптичну мікроскопію, щоб відстежувати стан розплавленої ванни, розподіл температури та форму поверхні під час операції 3D-друку металу в режимі реального часу. Поєднання алгоритмів машинного навчання, аналізу в режимі реального часу та контролю даних моніторингу, а також налаштувань плавлення та операцій після обробки забезпечує стабільність якості поверхні шляхом оперативного налаштування.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-of-aluminum-alloy-accessories.html