Cilalash metall 3D bosib chiqarish yuzasini qaysi darajaga ko'tarishi mumkin?

1. Sirt pürüzlülüğü: mikrometrdan nanometrga sakrash
Sirtning pürüzlülüğü - bu qismning sirt sifatining asosiy o'lchovidir. Bu korroziyaga qanchalik yaxshi qarshilik ko'rsatishi, ishqalanish bilan qanchalik yaxshi ishlashi va yorug'lik bilan qanchalik yaxshi ishlashiga bevosita ta'sir qiladi. Jarayon sozlamalari, material turi va chop etish yo'nalishi birinchi navbatda metall 3D bosilgan qismlarning qanchalik qo'polligiga katta ta'sir qiladi. Masalan, lazerli kukunli qatlam eritish (LPBF) usuli bilan tayyorlangan titanium qotishma qismlarining sirt pürüzlülüğü bosma yo'nalish bo'ylab o'lchanganida Ra15-20 mkm gacha bo'lishi mumkin. Biroq, bosib chiqarish yo'nalishi bo'yicha o'lchanganida, pürüzlülük Ra8-12 mkm gacha bo'lishi mumkin, chunki qatlamlar bir-birining ustiga yopishgan. Cilalanish sirtni ancha silliq qilishi mumkin:
Mexanik parlatish: Avtomatlashtirilgan polishing mashinalari va olmosli abraziv vositalar yordamida BJ usuli (yopishqoq püskürtme) bilan tayyorlangan alyuminiy qotishma qismlarining sirt pürüzlülüğü Ra2,4 m dan Ra0,8 m m yoki undan kam bo'lishi mumkin, bu ko'pchilik mexanik yig'ish ishlari uchun etarli. Optik nometall tayanchlari kabi yuqori-aniqlik ehtiyojlari uchun ko‘p bosqichli sayqallash (qo‘pol silliqlash → nozik jilo → o‘ta nozik abraziv) sirt pürüzlülüğünü Ra0,05 m m gacha tushirishi mumkin, bu odatiy oyna silliqlash darajasiga yaqin.
Kimyoviy parlatish: Bu usul sirt burmalarini tanlab eritish uchun kislotali yoki gidroksidi eritmalardan foydalanadi. Murakkab ichki bo'shliq tuzilmalarida yaxshi ishlaydi. Masalan, 316L zanglamaydigan po'latdan yasalgan yurak-qon tomir stentlarining sirt pürüzlülüğü kimyoviy abrazivdan so'ng Ra6 mkm dan Ra0,2 mkm gacha ko'tarildi. Bu chop etish paytida hosil bo'ladigan mikrosfera{6}}kabi qo'shimchalardan xalos bo'lib, tromboz xavfini kamaytiradi.
Lazerli jilo: kichik maydonda sirt materiallarini eritish uchun kuchli lazer nurlaridan foydalanish va keyin suyuq metallning sirt tarangligini uni tekislash ishini bajarishga imkon berish. Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, SLM usulida ishlab chiqarilgan 316L zanglamaydigan po'latdan yasalgan komponentlarni beshta lazerli skanerlashdan so'ng, sirt pürüzlülüğü Sa21 mkm dan Sa1 mkm gacha kamaydi va mexanik sayqallash bilan bog'liq bo'lgan er osti shikastlanish qatlamini shakllantirmasdan 96% ga pasayish tezligiga erishdi.
2. Mikrostruktura: kamchiliklardan zichlikka qadar takomillashtirish
Cilalash nafaqat sirtni yaxshilaydi, balki kichik kamchiliklardan xalos bo'lish orqali materialni mustahkamlaydi:
Yoriqni yopish: Metall 3D bosib chiqarish juda tez soviganida hosil bo'ladigan mikro yoriqlar mexanik polishing bosimi bilan qisman yopilishi mumkin. Masalan, tebranish bilan jilolangandan so'ng, ma'lum bir aviatsiya dvigateli turbinasi pichog'ining sirt sinishi zichligi 40% ga kamaydi va yuqori tsiklning charchoq muddati 25% ga oshdi.
Qoldiq stressni chiqarish: Kimyoviy abraziv sirt qatlamini parchalash orqali qoldiq kuchlanish stressini engillashtiradi, bu esa stress korroziyasining yorilishining oldini oladi. TC4 titanium qotishma qismlarini tuzlash bilan ishlov berish shuni ko'rsatdiki, sirtdagi qoldiq kuchlanish -150MPa dan -50MPa gacha pasaygan va tuz purkashdan korroziya tezligi 60% ga kamaydi.
Lazerli parlatish sirtni qayta eritishga olib kelishi mumkin, bu esa don hajmini bir xil qilish imkonini beradi. Yuqori haroratli qotishma Inconel 718 ustida olib borilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, lazerli parlatish sirt donalari hajmini 50 mkm dan 10 mkm gacha aniqlaydi, qattiqlikni 15% ga oshiradi va 650 gradusda oksidlanish vaznining o'sish tezligini 30% ga kamaytiradi.
3. Funktsional unumdorlik: asosiydan yuqori-oxirgigacha
Yuzaki sirt sifatini yaxshilash-to‘g‘ridan-to‘g‘ri funksional ish faoliyatini optimallashtirish bilan bog‘liq:
Yaxshilangan aşınma qarshiligi: silliq yuzalar kontakt yuzasida mayda konveks jismlarning bir-biriga tegishi ehtimolini kamaytirishi mumkin. GCr15 rulmanli po'lat qismlarida ishqalanish sinovi shuni ko'rsatdiki, sirtni Ra1,6 mkm dan Ra0,2 mkm gacha silliqlash ishqalanish koeffitsientini 0,15 dan 0,08 gacha, aşınma miqdori esa 70% ga kamaydi.
Korroziyaga nisbatan yaxshi qarshilik: silliq sirt korroziy moddalarning yopishishini qiyinlashtiradi va kimyoviy abraziv paytida hosil bo'ladigan passivatsiya plyonkasi yanada ko'proq himoya qiladi. Elektrokimyoviy silliqlashdan so'ng, 3,5% NaCl eritmasidagi 304 zanglamaydigan po'latdan yasalgan qismlarning korroziya oqimining zichligi 1,2 × 10 ⁻⁵ A/sm² dan 2,5 × 10 ⁻⁶ A/sm² ga tushdi va korroziyaga chidamliligi 5 baravar oshdi.
Yaxshilangan optik ishlash: AlSi10Mg alyuminiy qotishma nometalllarini parlatish bo'yicha tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, sirt pürüzlülüğü Ra3,2 mkm dan Ra0,05 mkm gacha tushirilganda, ko'rinadigan yorug'likni aks ettirish 85% dan 92% gacha ko'tariladi, bu lazer aloqa tizimlariga kerak bo'ladi.
4. Sanoatda qo'llanilishi: Laboratoriyadan zavodga o'tish
Polishing texnikasi qattiq sirt sifati standartlarini talab qiladigan sohalarda keng qo'llanilgan:
Aerokosmik: Ra12 m dan Ra0,8 m gacha bo'lgan sirtni kamroq qo'pol qilish uchun raketa dvigatelining ma'lum bir turida lazerli parlatish qo'llaniladi. Simulyatsiya qilingan kosmik muhitda termal aylanish muddati (harorat diapazoni: -180 darajadan 300 darajagacha) 50 dan 200 martagacha ko'tarildi.
Tibbiy implantlar: Kimyoviy parlatishdan so'ng, titanium qotishma son qo'shma protezining sirt pürüzlülüğü Ra8 m dan Ra0,5 m m gacha o'tdi. Bu hujayralarni implantlarga 40 foizga yaxshiroq yopishishini va suyaklarning ular bilan 30 foiz tez birlashishini ta'minladi.
Nozik qolip: Shaklni moslashtiruvchi silliqlash (SAG) bilan parlatilgandan so'ng, avtomobil inyeksion qolip yadrosining sirt pürüzlülüğü Ra0,02 m m ga tushadi, qolib ishlash muddati 100 000 martadan 500 000 martagacha ko'tariladi va mahsulot sirtining porloqligi 2 darajaga ko'tariladi.