Issiqlik bilan ishlov berish nima va u SLM 3D bosib chiqarishda nima uchun muhim?
SLM bosib chiqarish vaqtida metall qism ichida nima sodir bo'ladi?
SLM (Selective Laser Melting) tez erish va qotib qolish davrlarini o'z ichiga oladi. Sovutish tezligi 10 ^ 6 ° / s dan oshishi mumkin, bu:
Qurilish plitasidan olib tashlangandan keyin burish yoki yorilishga olib keladigan yuqori qoldiq kuchlanish kuchlanishlari.
Ichki g'ovaklik (-fusion yoki kalit teshiklari{1}}yo'qligi).
Anizotrop mikro tuzilma - koʻpincha mayda oʻsimtasimon martensit yoki uyali dendritlardan iborat boʻlib, ular qurish yoʻnalishiga toʻgʻri keladi.
Qayta ishlashdan keyingi{0}}qismlar qayta ishlash yoki foydalanish vaqtida nomuvofiq xususiyatlar, charchoq muddatini qisqartirish va oʻlchamdagi beqarorlikni namoyon qilishi mumkin.
SLM bosib chiqarishdan keyin ishlatiladigan issiqlik bilan ishlov berishning asosiy turlari
Umumiy jarayonlarga quyidagilar kiradi:
Stressni bartaraf qiluvchi yumshatish: katta mikro tuzilmaviy o'zgarishlarsiz qoldiq stresslarni kamaytirish uchun past{0}}o'rtacha harorat.
Eritmani issiqlik bilan ishlov berish + qarish: Fazalarni eritadi va quvvat/egiluvchanlik muvozanati uchun boshqariladigan yog'ingarchilikka imkon beradi.
Issiq izostatik presslash (HIP): porozlikni yo'qotish va charchoq xususiyatlarini yaxshilash uchun yuqori harorat + yuqori bosim (odatda argon). Ko'pincha boshqa davolash usullari bilan birlashtiriladi.
Tavlash va normallashtirish (Tezkor taqqoslash):
Yumshoqlik: yumshoqlik/egiluvchanlik va stressni bartaraf etish uchun sekinroq sovutish.
Normalizatsiya: Bir xil, tozalangan don tuzilishi va o'rtacha quvvat uchun havo sovutish.
Issiqlik bilan ishlov berish jarayoni materialga qarab o'zgaradimi?
Ha - sezilarli darajada. Farqlar erish nuqtalari, issiqlik o'tkazuvchanligi, fazalarni o'zgartirish harakati va qotishma elementlardan kelib chiqadi. Bitta{3}}oʻlcham-hammaga mos-yandash muvaffaqiyatsiz tugadi; materialga{6}}maxsus protokollar talab qilinadi.
Titan qotishmalari (masalan, Ti-6Al-4V)
Ti-6Al-4V kuch va vazn nisbati va biologik mosligi tufayli aerokosmik va tibbiy prototiplar uchun mashhur.
Oddiy jarayon: Stressni bartaraf etish (600–750 daraja) → ixtiyoriy HIP (900–950 daraja, ~100 MPa) → eritma bilan ishlov berish + qarish (STA). Oksidlanishni oldini olish uchun vakuum yoki argon atmosferasidan foydalaning. Beta transus harorati ~ 995 daraja.
Asosiy yaxshilanishlar:
Qurilish-: Yuqori quvvat, lekin past egiluvchanlik (~6–8% cho'zilish), qoldiq kuchlanish.
Post-treatment: Better balance (e.g., UTS ~950–1080 MPa, elongation >10-14%). HIP yuqori charchoq muddati uchun teshiklarni yopadi.
Umumiy so'rovga javob: Ha, ko'pchilik funktsional qismlar uchun 3D bosib chiqarishdan keyin titan odatda issiqlik bilan ishlov berishga muhtoj.
Zanglamaydigan po'lat (masalan, 316L, 17-4PH)
316L: Ostenitik. Mikro tuzilmani homogenlashtirish, anizotropiyani kamaytirish va egiluvchanlik / korroziyaga chidamliligini yaxshilash uchun ko'pincha stressni bartaraf qilish yoki to'liq tavlanish (900-1050 daraja) dan foydalanadi. Chunki-qurilgan qismlar allaqachon yaxshi, lekin mustahkamlik uchun tavlanishdan foyda ko'radi.
17-4PH: Yog'ingarchilik-qattiqlashuv. Yuqori quvvat va qattiqlik uchun eritma + qarish (masalan, H900 holati). O'tkazib yuborish mos kelmaydigan xususiyatlarga olib keladi.
Alyuminiy qotishmalari (masalan, AlSi10Mg, Al6061)
Pastroq erish nuqtasi (~600 daraja diapazon) buzilish yoki qarishning oldini olish uchun qattiqroq nazoratni talab qiladi.
Umumiy: T6 bilan ishlov berish - eritma bilan ishlov berish (~535 daraja) + söndürme + sun'iy qarish (~158-180 daraja). Si evtektik tarmog'ini boshqarishda kuchlanish kuchini sezilarli darajada yaxshilaydi.
Xavf: Tez rampalar buzilishlarga olib kelishi mumkin. Post-T6 qismlari kuch jihatidan sezilarli o'sishni ko'rsatadi, lekin parametrlarga qarab bir oz egiluvchanlikni almashtirishi mumkin.
Nikel super qotishmalari (masalan, IN625, IN718)
Yuqori haroratli aerokosmik va turbinali ilovalar uchun-o‘ta muhim.
Jarayon: Laves fazalarini eritish uchun ko'pincha ko'p-bosqich - gomogenlash/eritma (980–1080 daraja +) → ikki marta qarish (masalan, IN718 uchun 720 daraja /8s + 620 daraja /8s). Qurilgan mikrotuzilmada-ajralish tufayli murakkab va vaqt talab etadi.
Ular mukammal siljish va charchoqqa chidamlilikni beradi, ammo aniq nazorat va uzoqroq aylanish vaqtlarini talab qiladi.
Asbob po'lati va maraging po'lati (masalan, H13, MS1/18Ni300)
Maraging Steel (18Ni300): Oddiy qarish (480–520 daraja, bir necha soat) intermetalik choʻkmalar orqali eng yuqori qattiqlikka (~50–54 HRC) va ultra{6}}yuqori mustahkamlikka (UTS ~ 1900–2100 MPa gacha) erishadi. Qarishdan oldin eritma tavlanishi ixtiyoriy.
H13 asboblar po'lati: Ostenitizatsiya + söndürme/temperleme (yoki to'g'ridan-to'g'ri temperleme). Kalıplar va qo'shimchalar uchun 45-52 HRC maqsadlari. Issiqlik bilan ishlov berish stressni engillashtiradi va issiq qattiqlikni optimallashtiradi.
Yonma{0}}-yonma taqqoslash: Materiallar bo'yicha issiqlik bilan ishlov berish talablari
|
Material |
Jarayon turi |
Oddiy harorat (daraja) |
Davomiyligi |
Atmosfera |
Oddiy foydalanish holati |
|
Ti-6Al-4V |
Stressni bartaraf etish + HIP + STA |
600–950+ |
Soat |
Vakuum / argon |
Aerokosmik, tibbiy |
|
316L SS |
Stressni bartaraf etish / Anneal |
900–1050 |
1–2h |
Inert |
Umumiy prototiplar, korroziya |
|
17-4PH SS |
Yechim + Qarish |
Yechim ~1050, Yoshi ~480–620 |
Turli xil |
Inert |
Yuqori{0}}konstruktiv |
|
AlSi10Mg |
T6 (yechim + qarish) |
535 + 158–180 |
Soat |
Boshqariladigan |
Yengil funktsional qismlar |
|
IN718 |
Gomogenizatsiya + Ikki marta qarish |
980–1080 + 620–720 |
Ko'p bosqichli- |
Vakuum/Inert |
Yuqori -aerokosmik |
|
Maraging MS1 |
Qarish (yoki Yechim + Yosh) |
480–520 |
3–8h |
Inert/vakuum |
Asboblar, yuqori-kuch |
|
H13 asboblar po'lati |
Ostenitizatsiya + Temper |
1000–1030 + 500–600 |
Turli xil |
Boshqariladigan |
Qolib, o'ladi |
Agar issiqlik bilan ishlov berishni o'tkazib yuborsangiz nima bo'ladi?
Prototiplash loyihalaridagi haqiqiy oqibatlar
CNC ishlov berish paytida o'lchamdagi o'zgarishlar yoki egrilik.
Funktsional/yuk testida erta charchoq yoki mo'rt nosozlik.
Misol: Tekshirilmagan qoldiq kuchlanishlar tufayli tebranish sinovi paytida stressni bartaraf etishsiz aerokosmik braket yorilib ketdi.
HIP ayniqsa muhim qismlar uchun qimmatlidir, chunki u g'ovaklikni keskin kamaytiradi.
Qachon o'tkazib yuborish yoki soddalashtirish mumkin?
Strukturaviy boʻlmagan yoki vizual{0}}prototiplar.
316L kabi materiallar, tabiiy ravishda kamroq stress muammolari bilan.
Tezlik muhim bo'lganda va ishlash chegaralari ruxsat etilganda (ta'minotchingiz bilan muhokama qiling).
Sanoat standartlari va sertifikatlari
Asosiy havolalar qatoriga ASTM F3301 (PBF metallari uchun termal ishlov{1}}), AMS standartlari (masalan, titan uchun AMS 2801, po'lat uchun AMS 2759 seriyasi) va aerokosmik/tibbiyot uchun ISO/ASTM spetsifikatsiyalari kiradi.
Sertifikatlangan SLM 3D bosib chiqarish prototipi ishlab chiqaruvchisi bilan ishlash tartibga solinadigan sanoat (aerokosmik, tibbiyot, avtomobilsozlik) uchun muvofiqlikni ta'minlaydi.