Metall 3D bosib chiqarish uchun umumiy sirtni tozalash usullari qanday?

1, Mexanik nozik ishlov berish: an'anaviy hunarmandchilikdan aqlli yangilanishgacha
Materiallarni jismonan olib tashlash orqali sirtlarni mexanik nozik ishlov berish. Bu metall 3D bosib chiqarishni tugatishning asosiy usuli. U bajaradigan asosiy ishlar:
qo'lda parlatish
Bosqichma-bosqich jilolash uchun silliqlash qog'ozi va silliqlash pastasi kabi uskunalardan foydalanish sirt pürüzlülüğünü sezilarli darajada kamaytirishi mumkin (Ra qiymati 10-20 mkm dan 0,8 mkm dan kam bo'lishi mumkin). Boshqa tomondan, bu protsedura ko'p jihatdan operatsion tajribaga bog'liq, unchalik takrorlanmaydigan yoki samarali emas va faqat zargarlik buyumlari va san'at kabi yuqori-qo'shilgan{5}} mahsulotlarning kichik partiyalarini yaratish uchun yaxshi.
CNC raqamli nazorat silliqlash
CNC dastgohlari va olmosli kesish asboblarini birgalikda ishlatish juda yuqori aniqlikda (± 0,01 mm) murakkab sirtlarni ishlab chiqarishga imkon beradi. Ammo ichki oqim kanallari va panjara tuzilmalari kabi murakkab xususiyatlar bilan ishlash qiyin, chunki asboblarga erishish qiyin. Masalan, samolyot dvigatellarining turbina pichoqlarida sovutish teshiklarini yaratish uchun elektr toki bilan ishlov berish (EDM) texnikasi kerak.
Avtomatik polishing tizimi
Zhejiang Tuobo va boshqa kompaniyalar 3D vizual joylashishni aniqlash va teskari aloqani kuch bilan boshqarish yordamida bir vaqtning o'zida qo'llab-quvvatlovchi tuzilmalarni va jilo yuzalarini olib tashlashi mumkin bo'lgan robot avtomatik polishing tizimini chiqardi. Ushbu tizim ABB va KUKA kabi turli kompaniyalarning robotlari bilan ishlashi mumkin. Bu xuddi shu ishni qo'lda bajarishdan 3-5 baravar tezroq va sirt noaniqligini ± 0,05 mm ostida ushlab turadi. U tibbiy asbob-uskunalar va avtomobil qismlari kabi sohalarda juda ko'p ishlatilgan.
2. Kimyoviy va elektrokimyoviy ishlov berish: mikro tuzilmani nazorat qilish va yangi funktsiyalarni qo'shish
Kimyoviy ishlov berish materialning sirtini eritish yoki yotqizish orqali o'zgartiradi. Uning asosiy operatsiyalari:
kimyoviy moddalar bilan parlatish
Sirtni tanlab eritish uchun kislotali yoki gidroksidi eritmalardan foydalanish bosib chiqarish jarayonida yuzaga keladigan sferoidizatsiya va cüruf kabi kamchiliklardan xalos bo'lishi mumkin. Masalan, kimyoviy jilo titanium qotishma implantlarining sirtini 6–12 mkm dan 0,2–1 mkm gacha bo'lgan qo'polroq qilib qo'yishi mumkin, shuningdek, ularni korroziyaga chidamliroq qilish uchun passivatsiya qatlamini yaratishi mumkin. Bu jarayon ichi bo'sh tuzilmalarni davolashga sezilarli ta'sir ko'rsatadi, ammo haddan tashqari korroziyaga yo'l qo'ymaslik uchun eritma konsentratsiyasini va haroratni qattiq nazorat qilish kerak.
Elektrokimyoviy polishing (ECP)
Metall yuzasida mikro protrusionlarni tanlab eritish uchun elektrolitda to'g'ridan-to'g'ri oqimdan foydalaning. Bu sirtni oyna kabi silliq qiladi (Ra qiymati 0,01 m m yoki undan kam bo'lishi mumkin). Ko'pgina tibbiy asboblar ushbu usuldan foydalanadilar. Misol uchun, ECP bilan ishlov berishdan so'ng, kobalt xrom qotishma qo'shma protezlarining sirt pürüzlülüğü 90% ga kamayadi, aşınma qarshiligi uch baravar ortadi va biomoslashuv talablariga javob beradigan bosma qatlam naqshlarini yo'q qilish mumkin.
anodlash
Elektrolitik jarayonlar alyuminiy qotishmalari kabi engil qotishmalarda zich oksidli qoplamalarni (qalinligi 5-20 mkm) hosil qilishi mumkin. Ushbu plyonkalar qattiqlikni (500HV gacha) va korroziyaga chidamliligini sezilarli darajada oshirishi mumkin. Masalan, qattiq anodizatsiyadan so'ng, aviatsiya strukturaviy komponentlari 3,5% NaCl tuzi purkash muhitida 5000 soatdan ortiq korroziyaga bardosh bera oladi. Plyonka qatlamining mikro gözenekli tabiati, shuningdek, moylash materiallarini so'rib olishi va ishqalanish koeffitsientini kamaytirishi mumkin.
3. Qoplama va qoplama texnologiyasi: Funktsional himoya va bezakni birlashtirish
Qoplama texnologiyasi jismoniy yoki kimyoviy jihatdan biror narsani yotqizish orqali sirtda himoya qoplama hosil qiladi. Ushbu jarayonning asosiy bosqichlari:
PVD qisqartmasi jismoniy bug'ning cho'kishi degan ma'noni anglatadi.
Substrat yuzasiga TiN va CrN kabi qattiq qoplamalarni qo'yish uchun yuqori-energiyali ion bombardimonidan foydalanish. Ushbu jarayon qolip po'latining aşınma qarshiligini sezilarli darajada yaxshilashi mumkin (uning ishlash muddatini 3-5 baravar uzaytiradi) va qoplama qalinligi faqat 1-5 m m ni tashkil qiladi, bu qismlarning o'lchov aniqligiga ta'sir qilmaydi. Misol uchun, bitta kompaniya 3D bosilgan qoliplarni qayta ishlash uchun PVD-dan foydalangan va shtamplash chastotasini 100 000 dan 500 000 martagacha oshirgan.
Elektrokaplama va kimyoviy qoplama
Elektrokaplama sirtga metall qatlamlarni (masalan, Ni va Cu) yotqizish uchun elektrolitik reaktsiyalardan foydalanadi, bu esa uning korroziyaga moyilligi va o'tkazuvchanligini oshiradi. Kimyoviy qoplama esa sirtni tekis qilish uchun o'z{1}}katalitik reaksiyalardan foydalanadi (masalan, nikel fosforli qotishma kimyoviy qoplamasi). Misol uchun, bitta kompaniya 3D bosib chiqarish uchun mis qotishma issiqlik moslamalarini elektrsiz nikel qoplamasidan foydalanadi. Bu ularni 200 Vt/(m · K) yoki undan ortiq issiqlik o'tkazuvchanligiga ega bo'lgan holda 48 soat o'rniga 1000 soat davomida tuz purkashga chidamli qiladi.
Püskürtme va kukun bilan qoplash
Spray qoplamasi kukun yoki suyuq qoplamani sirtga yopishtirish uchun yuqori bosimli havo oqimidan foydalanadi va qalinligi 20–100 mkm bo'lgan himoya qatlamini yaratadi. Kukunli purkash esa kukunni bir tekis taqsimlash uchun elektrostatik adsorbsiyadan foydalanadi, u soviganida qalin qoplama hosil qiladi. Bu usul tashqi asboblar, sanoat mashinalari va boshqa holatlar uchun javob beradi. Misol uchun, bitta kompaniya 3D{7}}bosma po'lat konstruktiv elementlarni tozalash uchun chang qoplamasidan foydalanadi, bu ularni neytral tuz purkagichiga 2000 soatdan ko'proq vaqt davomida chidamli qiladi.
4. Yangi texnologiyalar: lazer va kompozit jarayonlar yetakchi innovatsiya: lazerli jilo
Kichkina maydonda sirt materiallarini eritish uchun yuqori-energiyali lazer nurlaridan foydalanish va keyin sirtni tekislash uchun erigan hovuzni oqizish. Bu usul erishish qiyin bo'lgan va kichik issiqlik ta'sir zonasiga ega bo'lgan egri sirtlarda ishlashi mumkin (0,1 mm dan kam yoki unga teng). Misol uchun, ma'lum bir korxona nikel asosidagi yuqori haroratli qotishmalarni 3D bosib chiqarish uchun lazer bilan jilolaydi, materialning mexanik xususiyatlarini o'zgarmagan holda sirt pürüzlülüğünü Ra 8 m dan Ra 2 m m gacha kamaytiradi.
Abraziv oqim bilan ishlov berish (AFM)
Ko'ndalang teshiklar va ichki oqim kanallari kabi murakkab xususiyatlarni jilolash uchun viskoelastik abraziv material komponentning ichki kamerasidan oqib o'tadi. Ushbu protsedura borish qiyin bo'lgan joylarda ishlashi mumkin. Misol uchun, bitta kompaniya AFM dan 3D{3}}bosilgan aviatsiya yonilg'i soplolarini qayta ishlaydi, bu esa ichki yuzani kamroq qo'pol qiladi (Ra 16 m dan Ra 1,6 m m gacha) va oqimning bir xilligini 20% ga yaxshilaydi.
Kompozit jarayonlarning integratsiyasi
Samaradorlikni oshirish uchun birgalikda ishlash uchun bir nechta ishlov berish usullaridan foydalanish. Masalan, ma'lum bir korxona 3D bosib chiqarish uchun titanium qotishma implantlari uchun "kimyoviy abraziv + anodizatsiya + PVD qoplamasi" kombinatsiyasini qo'llaydi, bu sirt pürüzlülüğü Ra 0,05 m m gacha kamaytiradi, korroziyaga chidamliligini 5 baravar oshiradi va qoplama va substrat o'rtasidagi bog'lanish kuchi 40 MPa ga etadi, implantatning uzoq muddatli xizmat ko'rsatish talablariga javob beradi.