Qolib ishlab chiqarishda keng tarqalgan metall 3D bosib chiqarish kamchiliklari qanday?

y, Ichki kamchiliklar: siz ko'rmaydigan qotillar mog'orni zaiflashtiradi
1. Porozlik
Teshiklar metall 3D bosib chiqarish qoliplarida eng keng tarqalgan ichki nuqsonlardir. Ular to'g'ri kukunli xom ashyo, jarayon parametrlari va himoya muhiti ishlatilmaganda paydo bo'ladi. Manbaning ta'kidlashicha, uni ikki guruhga bo'lish mumkin:
Xom ashyo bilan bog'langan teshiklar: metall tomchilari qotib qolganda, ularning ichidagi gaz butunlay chiqib ketmaydi. Buning o'rniga u bir necha mikrometr kenglikdagi teshiklarni hosil qiladi. Misol uchun, agar Ti-6Al-4V titanium qotishma kukunida pufakchalar bo'lsa, ular to'g'ridan-to'g'ri chop etilayotgan narsaga kiradi.
Jarayon natijasida yuzaga kelgan g'ovaklik: lazer energiya zichligi juda past bo'lsa, metall kukuni butunlay erimaydi. Agar energiya juda yuqori bo'lsa, erigan hovuz juda ko'p harakat qiladi, bu esa gazni tortadi. Masalan, SLM (Selective Laser Melting) jarayonida, agar skanerlash tezligi juda yuqori yoki qatlam qalinligi juda katta bo'lsa, eritma hovuzining barqarorligi pasayadi va sferik yoki elliptik gözenekler tezda hosil bo'ladi.
Ta'sir: gözenekler mog'orning zichligini (odatda 99% dan yuqori) kamaytirishi mumkin, bu uning kuchlanish kuchini va charchoq muddatini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, g'ovaklikning 1% ga oshishi Ti-6Al-4V qoliplarining charchash muddatini 20% dan 30% gacha kamaytirishga olib kelishi mumkin.
2. Fusion yo'q
Birikish bo'lmagan nuqsonlar{0}}qatlamlar yoki skanerlash chiziqlari orasidagi zaif bog'lanish sifatida namoyon bo'ladi. Bu, odatda, energiya yetarli bo'lmaganda yoki noto'g'ri skanerlash protseduralari qo'llanilganda sodir bo'ladi. Masalan; misol uchun:
Qatlamlararo sintez etishmasligi: lazer intensivligi juda past bo'lsa yoki qatlam qalinligi juda katta bo'lsa, bir-birining yonidagi metall qatlamlar butunlay erimaydi va o'tkir qirralarning bo'shliqlarini qoldiradi.
Skanerlash chiziqlarining to'liq bo'lmagan sintezi: Agar skanerlash chiziqlari bir-biridan juda uzoq bo'lsa yoki lazer etarli darajada bir-biriga yopishmasa, ular orasida eritilmagan kukun zarralari bo'ladi.
Ta'sir: termoyadroviy bo'lmagan buzilishlar, ayniqsa, dinamik yuk ostida bo'lganda, qolipning kesish kuchi va zarba qarshiligini sezilarli darajada zaiflashtirishi mumkin. Bu uning parchalanish ehtimolini oshiradi. Masalan, avtomobil qoliplari uchun shtamplash jarayonida qisman termoyadroviy nosozliklar qolib yuzasining bo'linishi yoki tozalanishiga olib kelishi mumkin.
2, Yuzaki nuqsonlar: qoliplarni kamroq aniq qiladigan asosiy muammo
1. Sirtning pürüzlülüğü
3D bosma metall uchun qoliplarning sirt pürüzlülüğü odatda Ra 10-20 m m ni tashkil qiladi, bu muntazam ishlov berishda Ra 0,8-3,2 m m dan sezilarli darajada yuqori. Bunga ko'plab omillar sabab bo'lishi mumkin, masalan:
Zinapoyaga qadam qo'yish: Qatlamlarni bir-birining ustiga qo'yish orqali uni amalga oshirish usuli yon tomondan pog'onali shakl beradi.
Eritilgan hovuzdagi o'zgarishlar: Suyuq metall qotib qolganda, erigan hovuzdagi sirt tarangligi notekis bo'lsa yoki himoya havo oqimi beqaror bo'lsa, u zarbalar yoki chuqurliklar hosil qilishi mumkin.
Ta'sir: Yuqori sirt pürüzlülüğü stressni keltirib chiqarishi va mog'orning charchash muddatini qisqartirishi mumkin. Shu bilan birga, qo'pol yuzalar axloqsizlik va boshqa aralashmalarni moylash materiallari yoki kesish suyuqliklarida so'rib olishga moyil bo'lib, bu eskirishni tezlashtiradi. Masalan, inyeksion qoliplarda sirtdagi haddan tashqari pürüzlülük plastik qismlar yuzasida oqim belgilari yoki notekis porlashiga olib kelishi mumkin.
2. To‘planish
Sferoidizatsiya metallga asoslangan kukunli qatlamlarni ishlab chiqarishda- keng tarqalgan muammo hisoblanadi. Bu suyuq metall sirt tarangligi tufayli sharsimon zarrachalarga qotib qolganda sodir bo'ladi. Bunga ko'plab omillar sabab bo'lishi mumkin, masalan:
Kam energiya zichligi: metall kukuni butunlay erimaydi, shuning uchun u alohida sharsimon zarrachalarni hosil qiladi.
Yuqori energiya zichligi: erigan hovuz shiddat bilan atrofga sachraydi va tomchilar hali erimagan kukun ustida to'plarga aylanadi.
Ta'sir: Sferoidizatsiya kukun qatlamini kamroq silliq qilishi mumkin, bu esa keyingi qatlamni chop etishda changning notekis taqsimlanishiga va hatto qirg'ichning shikastlanishiga olib kelishi mumkin. Shu bilan birga, sferoidlangan zarralar mog'orning sirt sifatini yomonlashtiradi va uni silliqlashni qiyinlashtiradi.
3, Strukturaviy nuqsonlar: mog'orning barqarorligiga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan xavflar
1. Qolgan stress va yorilish
Metallni 3D bosib chiqarish jarayonida termal stress kuchayadi, chunki metall tez qiziydi va soviydi. Agar qoldiq kuchlanish materialning oqish kuchidan yuqori bo'lsa, u yoriqlar paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin. Turli xil yoriqlar mavjud, masalan:
Qattiqlashtiruvchi yorilish: eritilgan hovuz va qotib qolgan metall o'rtasidagi harorat farqi juda katta, shuning uchun suyuq metall yaxshi oqmaydi va qisqarish deformatsiyasini qoplay olmaydi.
Suyuq narsalarni tayyorlash Yoriq: qisman erish zonasidagi don chegaralari termal stress ostida eriydi va yorilib ketadi.
Ta'sir: Yoriqlar to'g'ridan-to'g'ri mog'or buzilishiga olib kelishi mumkin, ayniqsa yuqori harorat yoki korroziy materiallar bo'lgan joylarda, yoriqlar tezroq tarqaladi. Masalan, quyma qoliplarda{1}}kamchiliklar alyuminiy suyuqligining chiqib ketishiga yo'l qo'yishi mumkin, bu esa xavfsizlik bilan bog'liq muammolarni keltirib chiqarishi mumkin.
2. Buzilishdan deformatsiya
Substrat va bosilgan buyum o'rtasidagi termal stressning mos kelmasligi deformatsiyaning eng keng tarqalgan manbai hisoblanadi. Bu bosilgan qismning chetining yuqoriga egilishi yoki umumiy buzilishi sifatida namoyon bo'ladi. Bunga sabab bo'lishi mumkin bo'lgan ba'zi narsalar quyidagilardir:
Substratni oldindan qizdirish etarli emas: Chop etish boshlanganda, substrat va kukun butunlay boshqacha haroratda bo'ladi, bu notekis qisqarishga olib keladi.
Qo'llab-quvvatlash strukturasi yaxshi ishlab chiqilmagan: qo'llab-quvvatlash strukturasi va bosilgan qism ulanganda, kuchlanish paydo bo'ladi, bu esa ulanishni bo'shatganda deformatsiyaga olib keladi.
Ta'sir: Buzilish va deformatsiya mog'orning noto'g'ri o'lchamiga olib kelishi mumkin, bu esa to'g'ri qismlarni birlashtirishni imkonsiz qiladi. Eng yomon sharoitlarda uni tashlab yuborish va yana yaratish kerak, bu esa uni qurish narxini oshiradi. Masalan, katta inyeksion qoliplarni yasashda egrilik va deformatsiya juda ko'p mog'or bo'shlig'iga olib kelishi mumkin, bu esa plastik qismlarni porlashiga olib keladi.
4, optimallashtirish strategiyasi: jarayonni boshidan oxirigacha to'liq nazorat qilish
1. Jarayonning parametrlarini takomillashtirish
Energiya zichligini nazorat qilish: Eritma hovuzini yanada barqaror qilish uchun lazer quvvatini, skanerlash tezligini va qatlam qalinligini o'zgartiring. Masalan, eritma darajasini to'g'ri ushlab turish va chayqalish xavfi past bo'lishi uchun Ti-6Al-4V materialining energiya zichligi 40-60J / mm³ bo'lishi kerak.
Skanerlash strategiyasini ishlab chiqish: termal stressning paydo bo'lishiga yo'l qo'ymaslik uchun orollarni skanerlash, shaxmat taxtasini skanerlash yoki aylanma skanerlash taktikalaridan foydalaning. Misol uchun, har bir qatlamni skanerlash yo'nalishi bo'yicha 67 daraja burish juda ko'p qoldiq stressdan xalos bo'lishga yordam beradi.
2. Postni qayta ishlash texnologiyasi-
Issiq izostatik presslash (HIP) ichki teshiklardan xalos bo'ladi va yuqori{1}}bosim va yuqori-harorat sozlamalarida zichlikni 99,9% ga oshiradi. Misol uchun, HIP{4}}parchalangan SLM qoliplari charchoq kuchini 50% dan ko'proq oshirishi mumkin.
Mashinada ishlov berish va parlatish: Siz pürüzlülüğü kamaytirish uchun CNC ishlov berishdan, so'ngra elektrolitik silliqlash yoki tebranish bilan silliqlash orqali Ra 0,4 mkm dan kam yoki teng bo'lgan sirtni olishingiz mumkin.
3. Asboblar va materiallarni yangilash
Kukun sifatini nazorat qilish: Xom ashyodagi nosozliklarni kamaytirish uchun yuqori sifatli, yuqori sharsimon, yaxshi oqadigan va kislorod kontsentratsiyasi past bo'lgan-changlarni tanlang. Masalan, atomizatsiya natijasida hosil bo'lgan kukunlar 95% dan ortiq sferiklikka ega.
Uskunaning aniqligini oshirish: ± 5 mkm joylashishni aniqlash aniqligini olish va qadam effektlarini kamaytirish uchun biz yuqori{1}}aniqlikdagi lazerlar, dinamik fokuslash tizimlari va yopiq-halqali qayta aloqa boshqaruvidan foydalanamiz.