Metall 3D bosib chiqarish orqali murakkab tuzilmalarni qo'llab-quvvatlash qiyinmi?

shn, Qo'llab-quvvatlashga ehtiyoj: murakkab tuzilishga ega bo'lgan ikki qirrali bosma qilich-
Metall 3D bosib chiqarishda qo'llab-quvvatlovchi tuzilma ko'p maqsadlarga xizmat qiladi:
Mexanik qo'llab-quvvatlash: tortishish yoki issiqlik tufayli chop etilayotganda to'xtatilgan konstruktsiyalarni yiqilib yoki shaklini o'zgartirmaslik uchun. Misol uchun, agar samolyot dvigatelining pichoqlari tayanchga ega bo'lmasa, ularning yupqa devorlari eritma hovuzining qotib qolish bosqichida egilishi mumkin.
Issiqlik boshqaruvi: Mahalliy harorat farqlari haddan tashqari katta bo'lmasligi va qoldiq stressning paydo bo'lishiga yo'l qo'ymaslik uchun issiqlikni qo'llab-quvvatlovchi tuzilmalar orqali o'tkazish. Misol uchun, titanium qotishma implantlarini chop etishda, material juda tez soviganida, qo'llab-quvvatlash mikro yoriqlar paydo bo'lishini to'xtatishi mumkin.
Jarayonning barqarorligi: Kukunli qatlamli eritish texnologiyasida qo'llab-quvvatlovchi ramka qismlarni joyida ushlab turadi, shunda ular chang oqishi yoki qirg'ich ularga tegishi sababli harakatlanmaydi.
Ammo qo'llab-quvvatlovchi tuzilmalarga ega bo'lishda ham katta muammolar mavjud:
Materiallarning chiqindilari: qo'llab-quvvatlovchi materiallar miqdori qismlarning umumiy og'irligining 30% dan 50% gacha bo'lishi mumkin va ularning barchasini qayta ishlash qiyin.
Postga ishlov berish-xarajati: Mashina yordamida tayanchni olib tashlash juda ko'p mehnat talab qiladi va qismlar yuzasiga zarar etkazishi mumkin. Misol uchun, tibbiy implantlar biomoslashuv standartlariga javob berish uchun o'rnatilgandan keyin ko'proq sayqallanishi kerak.
Dizayndagi cheklovlar: An'anaviy qo'llab-quvvatlash tizimlari 45 darajadan yuqori osma burchakka muhtoj, bu esa murakkab ichki oqim kanallari va panjara tuzilmalari kabi yangi dizaynlardan foydalanishni qiyinlashtiradi.
2, Texnik qiyinchilik: Bir vaqtning o'zida materiallarning xususiyatlarini va tuzilmalarning murakkabligini sinab ko'rish
1. Materiallarning xarakteristikalaridagi farqlar uni qo'llab-quvvatlashni qiyinlashtiradi
Har xil metall materiallarning fizik va kimyoviy sifatlari qo'llab-quvvatlash jarayoniga katta ta'sir qiladi:
Titan qotishmasi juda faol va qattiq, mo'rt qatlam hosil qilish uchun kislorod va azot bilan oson reaksiyaga kirishadi. Foydalanilmayotganda uni inert gazdan himoya qilish kerak. Masalan, Ti6Al4V bosilgan qismlarni qo'llab-quvvatlashda kislorod miqdori 50ppm dan past bo'lishi kerak, aks holda ular o'z-o'zidan yonib ketishi mumkin.
Zanglamaydigan po'lat zangga juda chidamli va uni kimyoviy moddalar yoki yuqori{0}}bosimli suv oqimi yordamida tozalash mumkin. 316L zanglamas po'latdan yasalgan pichoqlarni gidroksidi tozalash eritmalariga namlaganingizda va ultratovushli tozalashdan foydalansangiz, kukunning 99,5% dan xalos bo'lishingiz mumkin.
Alyuminiy qotishmasi past erish nuqtasiga ega va odatdagi tebranishlarni tozalash usullari bilan tozalanganda shakli o'zgarishi mumkin. AlSi10Mg nashridan yordamni olib tashlash uchun siz qattiq zarrachalarni -78,5 daraja past haroratda termal stress kontsentratsiyasiga olib kelmasdan urish orqali ishlaydigan CO₂ qor oqimi texnologiyasidan foydalanishingiz kerak.
2. Ishlarni qiyinlashtirish uchun tuzilmalarni murakkablashtirish
Murakkab arxitekturalar qo'llab-quvvatlanmaydigan jarayonlar uchun yuqori talablarni talab qiladi:
Gözenekli tuzilish: Ortopedik implantlarda g'ovakli qatlam odatda 3 mm dan kam qalinlikda va qolgan kukun miqdori 0,1 mg / sm² dan kam bo'lishi kerak. Muayyan tibbiy kompaniya changni qayta tiklash tezligini 98,7% olish uchun vakuumli adsorbsiya texnologiyasi va 360 graduslik aylanadigan moslamalardan foydalanadi.
Yupqa{0}}devorli tuzilma: Agar aviatsiya dvigateli pardasining devor qalinligi 1 mm dan kam yoki unga teng bo'lsa, uning joyida qolishi uchun mexanik kuchlanishni tartibga solish kerak. GE qoldiq stressni 50MPa dan kamroq darajaga tushirish va yoriqlar paydo bo'lishini to'xtatish uchun yoshga ishlov berish bilan birga past haroratda kukunni tozalash (-196 daraja suyuq azot bilan sovutish) dan foydalanadi.
Ichki bo'shliqning tuzilishi: Turbina diskining ichki bo'shlig'i tayanchini olish uchun maxsus asboblarni tayyorlash kerak. Muayyan turbinali disk modeli olinadigan yadro miliga ega bo'lib, u kukunni tashqariga chiqarish uchun markazdan qochma kuch va sirt bo'ylab puflash uchun laminar havo oqimi (0,5 m / s) ishlatadi, bu ichki kamera uchun tozalik standartlariga javob beradi.
3, Yangi g'oyalar: jarayonlarni yaxshilashdan aqlli dizayngacha
1. Nazoratsiz bosib chiqarish texnologiyasi an'anaviy bosib chiqarish chegaralaridan o'tadi.
Ba'zi murakkab tuzilmalar chop etish yo'lini va kukun xususiyatlarini sozlash orqali qo'llab-quvvatlanmasdan chop etishga muvaffaq bo'ldi:
Kichik burchakni qo'llab-quvvatlamaydigan shakllantirish: Leiming Laser tomonidan ishlab chiqarilgan LiM{0}}X260A uskunasi lazer energiyasi zichligi va skanerlash usulini optimallashtirish orqali 5 dan 35 darajagacha osilgan titanium qotishma komponentlarini chop etishi mumkin. Qismlarning zichligi 99,9% ni tashkil qiladi.
Yo'lni aqlli rejalashtirish: Xitoyning Launch Vehicle Technology akademiyasining taktik jamoasi kukun zarralari hajmini taqsimlashni (D50=45 m m) va lazerni skanerlash tezligini (800 mm/s) o'zgartirdi. Ular, shuningdek, murakkab raketa kabinasi tuzilmalarini qo'llab-quvvatlanmasdan chop etish uchun stressni taqsimlash simulyatsiyasidan foydalanganlar. Sirt aniqligi millimetr darajasiga yetdi va post{4}}qayta ishlashga boʻlgan ehtiyoj 60% ga kamaydi.
2. Takomillashtirilgan qo'llab-quvvatlash strukturasi uchishni osonlashtiradi.
Eriydigan qo'llab-quvvatlash: Arizona shtat universiteti uglerod po'latdan yasalgan tayanchlarni zanglamaydigan po'latdan yasalgan qismlarga bosib chiqarish va uglerod po'latini tanlab eroziya qilish uchun nitrat kislota eritmasidan foydalanish orqali elektrokimyoviy yordamni olib tashlash usulini o'ylab topdi. 7 mm qalinlikdagi tayanch qismlar yuzasiga zarar bermasdan 6 soatdan kamroq vaqt ichida to'liq olib tashlanishi mumkin.
Sinish nuqtasi dizayni: Qo'llab-quvvatlovchi tuzilmaga qum soati{0}}simon sinish nuqtalarini qo'shing va sinishni boshqarish uchun-oldindan o'rnatilgan stress kontsentratsiyasi joylaridan foydalaning. Masalan, avtomobilning bir qismida tish shaklidagi tayanch-bor, uni ozgina kuch bilan osongina olib tashlash mumkin. Sirtdagi shikastlanish chuqurligi 0,05 mm dan kam.
3. Simulyatsiyani optimallashtirish qo'llab-quvvatlashni kamroq talab qiladi.
VoxelDance Engineering kabi jarayonlarni simulyatsiya qilish vositalari bosim paytida issiqlik stressi qanday tarqalishini aniqlashi va qo'llab-quvvatlash konfiguratsiyasini yaxshilashi mumkin. Masalan, yopiq pervanel modeli simulyatsiya orqali kerakli yordam miqdorini 60% ga qisqartirdi, bosib chiqarish vaqtini 50 soatgacha qisqartirdi va qirg'ich bilan to'qnashuv ehtimolini minimallashtirdi.