Χρειάζεται να κάνουμε ξανά επιφανειακή επεξεργασία μετά την αφαίρεση του στηρίγματος;

一, Τύποι και λόγοι επιφανειακών ελαττωμάτων μετά την αφαίρεση του στηρίγματος
1. Μηχανική βλάβη: Ζημιά στην επιφάνεια που προκαλείται από επαφή με εργαλείο
Για να αφαιρέσουν μεταλλικά στηρίγματα, οι άνθρωποι χρησιμοποιούν συνήθως εξοπλισμό όπως πένσες, τροχούς λείανσης ή λέιζερ. Για παράδειγμα, ενώ αφαιρείτε τη δομή στήριξης των εσωτερικών καναλιών ψύξης των πτερυγίων του στροβίλου κινητήρα αεροσκαφών, η χρήση εργαλείων κοπής από σκληρό κράμα μπορεί να δημιουργήσει γρατσουνιές στην επιφάνεια του υποστρώματος από κράμα τιτανίου με βάθος 0,1–0,3 mm. Το σύστημα υποστήριξης ρομπότ του Zhejiang Tuobo διατηρεί την πίεση επαφής εντός 0,1 N χρησιμοποιώντας τον έλεγχο ανάδρασης δύναμης, ωστόσο τοπικές εσοχές μπορούν να συμβούν λόγω διακυμάνσεων στη σκληρότητα του υλικού.
2. Η ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα-είναι η περιοχή όπου η κοπή με λέιζερ άφησε πίσω της πίεση.
Όταν στηρίζεται η κοπή με λέιζερ, η επιφάνεια του υλικού μπορεί να θερμανθεί αρκετά ώστε να δημιουργήσει μια ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα (HAZ). Για παράδειγμα, τα κράματα υψηλής θερμοκρασίας-με βάση το νικέλιο μπορεί να χάσουν το 20% έως 30% της σκληρότητάς τους μετά την κοπή με λέιζερ και να δημιουργηθούν μικρορωγμές. Τα πειραματικά δεδομένα για έναν συγκεκριμένο τύπο ακροφυσίου κινητήρα πυραύλων υποδεικνύουν ότι ο ρυθμός διάδοσης θραύσης της επιφάνειας κοπής-λέιζερ, απουσία θερμικής επεξεργασίας, είναι τρεις φορές μεγαλύτερος από αυτόν του υποστρώματος κατά τη διάρκεια της δοκιμής κόπωσης.
3. Υπολείμματα σκόνης: πρόβλημα με τον καθαρισμό περίπλοκων κατασκευών
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας τήξης του στρώματος πούδρας (PBF), ο χώρος μεταξύ της δομής στήριξης και του υποστρώματος μπορεί να περιέχει σκόνη που δεν έχει λιώσει ακόμα. Μια μελέτη περίπτωσης μιας εταιρείας ιατρικών εμφυτευμάτων δείχνει ότι όταν το πάχος του στρώματος σκόνης που έχει απομείνει στη διεπιφάνεια οστεοενσωμάτωσης του κυττάρου κοτύλης είναι μεγαλύτερο από 0,1 mm, η αποτελεσματικότητα της ολοκλήρωσης των οστών πέφτει κατά 40%. 5% έως 10% της σκόνης ακόμη και με έλεγχο κραδασμών και καθαρισμό ροής αέρα. Αυτό οφείλεται σε ηλεκτροστατική προσρόφηση ή μηχανική εμπλοκή.
2, Η ανάγκη για δευτερεύουσα επιφανειακή επεξεργασία: ένα μοντέλο απόφασης που βασίζεται στον τρόπο χρήσης
1. Στον αεροδιαστημικό τομέα, η απόδοση είναι εγγυημένη σε πραγματικά κακές συνθήκες.
Η δευτερογενής επεξεργασία επιφάνειας είναι απαραίτητη για την κατασκευή θαλάμων καύσης για κινητήρες αεροσκαφών. Το εσωτερικό κανάλι ροής πρέπει να μπορεί να χειρίζεται θερμοκρασίες 1500 μοιρών και πιέσεις 10 MPa. Αφού αφαιρεθεί το στήριγμα, η τραχύτητα της επιφάνειας (Ra) πρέπει να διατηρείται κάτω από 0,8 μm. Μία εταιρεία χρησιμοποιεί τη συνδυαστική διαδικασία "αμμοβολή+ηλεκτρολυτική στίλβωση":
Επεξεργασία αμμοβολής: Χρησιμοποιήστε σωματίδια άμμου αλουμίνας 200 mesh για να μειώσετε την τιμή Ra από 6,3 μ m σε 1,6 μ m. Αυτό δημιουργεί ένα στρώμα θλιπτικής τάσης που έχει πάχος 0,5–1 μm και αυξάνει την αντοχή σε κόπωση κατά 15%.
Ηλεκτρολυτική στίλβωση: Χρησιμοποιώντας μια ηλεκτροχημική διαδικασία για τη διάλυση ενός διαλύματος με βάση-φωσφορικά, η τιμή Ra μειώνεται στα 0,4 μm και αφαιρούνται οι μικρορωγμές στην επιφάνεια που προκαλούνται από την αμμοβολή.
2. Ιατρικά εμφυτεύματα: απαραίτητα κριτήρια βιοσυμβατότητας
Η ποιότητα της επιφάνειας των ορθοπεδικών εμφυτευμάτων από κράμα τιτανίου έχει άμεσο αντίκτυπο στο πόσο καλά ενσωματώνονται με τα οστά. Εάν η τιμή Ra της επιφάνειας μετά την αφαίρεση του στηρίγματος είναι μεγαλύτερη από 1,6 μm, τα πειράματα έχουν αποκαλύψει ότι ο ρυθμός πρόσφυσης των οστεοβλαστών μειώνεται κατά 60%. Μία εταιρεία χρησιμοποιεί τη διαδικασία τριών{4} σταδίων "μηχανική στίλβωση + όξινη χάραξη + ανοδίωση":
Μηχανική στίλβωση: Χρησιμοποιήστε γυαλόχαρτο 600 grit για να απαλλαγείτε από υπολείμματα στήριξης και διατηρήστε την τιμή Ra στα 3,2 μ m ή κάτω.
Θεραπεία με όξινη χάραξη: Χαράξτε σε ένα μικτό διάλυμα υδροφθορικού οξέος και νιτρικού οξέος για 10 λεπτά για να δημιουργήσετε μια μικροπορώδη δομή που έχει πάχος 5–10 μm και βοηθά στον πολλαπλασιασμό των οστικών κυττάρων.
Ανοδίωση: Δημιουργήστε ένα φιλμ οξειδίου TiO 2 με πάχος 200 nm στα 18 V. Αυτό κάνει την επιφάνεια πέντε φορές πιο ανθεκτική στη διάβρωση και της δίνει ένα χρυσαφί χρώμα, που την καθιστά πιο αποδεκτή σε κλινικές συνθήκες.
3. Βιομηχανικά καλούπια: βρείτε μια ισορροπία μεταξύ χρησιμότητας και κόστους
Κατά την κατασκευή καλουπιών έγχυσης, η δευτερογενής επεξεργασία επιφάνειας πρέπει να βρει έναν συμβιβασμό μεταξύ κόστους και απόδοσης. Η μέθοδος μιας συγκεκριμένης εταιρείας για την εξάλειψη της υποστήριξης από καλούπια από κράμα αλουμινίου μετά την επεξεργασία:
Λύση που λειτουργεί για την οικονομία: Για να καλύψει τις κοινές ανάγκες χύτευσης πλαστικού, γίνεται απλώς επεξεργασία αμμοβολής (τιμή Ra Μικρότερη ή ίση με 3,2 μ m). Αυτό μειώνει το κόστος ανά τεμάχιο κατά 40%.
Λύση με υψηλή απόδοση: Αυξήστε την κατεργασία ακριβείας CNC (τιμή Ra < 0,8 μ m), η οποία είναι καλή για τα μέρη καλουπιού που πρέπει να είναι πολύ γυαλιστερά ή διαυγή, αλλά θα χρειαστεί τριπλάσιος χρόνος για να γίνει.
3, Τεχνολογική Εξέλιξη: Μεγάλα βήματα προς τα εμπρός στον αυτοματισμό και την ευφυΐα
1. Ένα ρομπότ για να βοηθήσει την επανάσταση ακριβείας του συστήματος
Το σύστημα ρομπότ έξι-αξόνων από το Zhejiang Tuobo χρησιμοποιεί τρισδιάστατη οπτική τοποθέτηση και έλεγχο ανατροφοδότησης για την αφαίρεση στηριγμάτων με ακρίβεια μικρότερη από ένα χιλιοστό. Στην περίπτωση μιας συγκεκριμένης αεροπορικής εταιρείας, η τεχνολογία μείωσε το ποσοστό υπολειπόμενης υποστήριξης των πτερυγίων του στροβίλου από 12% σε 0,5% και επίσης μείωσε τη ζημιά που προκαλείται από χειροκίνητη επέμβαση.
2. Συνδυασμός διαφορετικών τύπων τεχνολογίας επεξεργασίας
Η γερμανική επιχειρηματική EOS κατασκεύασε τον ολοκληρωμένο εξοπλισμό "de support polishing", ο οποίος κάνει μαγνητορεολογική στίλβωση (MRF) αμέσως μετά την αφαίρεση του στηρίγματος. Το MRF μπορεί να κάνει τις επιφάνειες πιο λείες από 3,2 μm έως 0,1 μm σε λιγότερο από 10 λεπτά χωρίς να καταστρέψει το υπόγειο. Αυτό είναι δυνατό επειδή τα μη νευτώνεια ρευστά παχαίνουν όταν τεμαχίζονται.
3. Προγνωστική βελτιστοποίηση ψηφιακής τεχνολογίας δίδυμων
Η Siemens δημιούργησε το πρόγραμμα NX MCD, το οποίο μπορεί να δείξει πώς αλλάζει η πίεση στην επιφάνεια μετά την αφαίρεση του στηρίγματος. Ένα ψηφιακό δίδυμο μοντέλο χρησιμοποιήθηκε για να βρεθεί η καλύτερη διαδρομή κοπής με λέιζερ για μια λεπίδα κινητήρα. Αυτό έκανε τη ζώνη που επηρεάστηκε από τη θερμότητα πλάτους 0,5 mm αντί για 0,2 mm και διπλασίασε τη διάρκεια ζωής της κόπωσης.