Πώς να προσδιορίσετε εάν τα μεταλλικά 3D εκτυπωμένα εξαρτήματα έχουν ξεσκονιστεί πλήρως;

一, Η σκόνη που έχει απομείνει από 3D εκτυπωμένα μεταλλικά κομμάτια έχει κρυφές και αθροιστικές ιδιότητες. Σε περίπλοκες κατασκευές καναλιών ροής, η σκόνη μπορεί να συσσωρευτεί σε "ζώνες κλειδώματος σκόνης" σε μέρη όπου δεν μπορείτε να τα δείτε, όπως η διεπαφή οστεοενσωμάτωσης των κυπέλλων κοτύλης από κράμα τιτανίου. Εάν η σκόνη που έχει απομείνει είναι παχύτερη από 0,1 χιλιοστά, θα είναι πολύ πιο δύσκολο για το οστό να ενσωματωθεί. Πιο επικίνδυνα, η σκόνη από κράμα αλουμινίου μπορεί να διασπαστεί όταν έρθει σε επαφή με το υδρογόνο σε συνθήκες υψηλής{{5} θερμοκρασίας. Στον θάλαμο καύσης ενός συγκεκριμένου κινητήρα αεροσκαφών, η σκόνη που έχει απομείνει μπορεί να προκαλέσει τοπική υπερθέρμανση κατά τη διάρκεια της δοκιμής σε θερμό επίπεδο, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε δομική παραμόρφωση. Αυτά τα παραδείγματα δείχνουν ότι η εύρεση υπολειμμάτων σκόνης πρέπει να αποτελεί μέρος της όλης διαδικασίας σχεδίασης, εκτύπωσης και επεξεργασίας{8}.
2, Ένα σύστημα για τεχνολογίες ανίχνευσης πολλαπλών-διαστάσεων
1. Τρόποι για να βρείτε πράγματα σε μεγάλη κλίμακα
Οπτική επιθεώρηση: καλό για ανοιχτά δομικά τμήματα, παρακολούθηση αλλαγών στη γυαλάδα της επιφάνειας όταν εκτίθεται σε έντονο φως. Για παράδειγμα, εάν υπάρχει σκόνη στην επιφάνεια μιας συσκευής ενδοσωματικής σύντηξης από ανοξείδωτο χάλυβα που δεν έχει καθαριστεί, θα φαίνεται ομιχλώδης.
Δοκιμή πίεσης: Χρησιμοποιήστε ένα μετρητή ροής για να παρακολουθείτε τον ρυθμό διαρροής ενώ εφαρμόζετε πεπιεσμένο αέρα 0,5 MPa στο κανάλι ψύξης. Για έναν δεδομένο τύπο πτερυγίων στροβίλου, το πρότυπο για την ανίχνευση είναι ένας ρυθμός διαρροής μικρότερος ή ίσος με 0,1 L/min.
2. Τεχνολογία για την ανίχνευση πραγμάτων σε μικροσκοπικό επίπεδο
Αξονική σάρωση για τη βιομηχανία: Μπορεί να τραβήξει τρισδιάστατες-εικόνες με ανάλυση 0,01 mm. Ελέγχθηκε ένας συγκεκριμένος μπεκ ψεκασμού καυσίμου κινητήρα αεροσκάφους και διαπιστώθηκε ότι η σάρωση αξονικής τομογραφίας μπορεί να βρει συσσωματώματα σκόνης πάχους 0,05 mm που δεν μπορεί να δει η ακτινοσκόπηση ακτίνων Χ-.
Η Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Σάρωσης (SEM), όταν χρησιμοποιείται με τη Φασματοσκοπία Διασποράς Ενέργειας (EDS), μπορεί να βρει σωματίδια σκόνης που έχουν μέγεθος μόνο μερικά μικρά και να εξετάσει τη χημική τους σύνθεση. Η SEM ανακάλυψε ότι η περιεκτικότητα σε οξυγόνο της σκόνης που είχε απομείνει ήταν 300% μεγαλύτερη από αυτή του βασικού υλικού κατά την αξιολόγηση της πρόσθεσης άρθρωσης από κράμα κοβαλτίου χρωμίου.
3. Δοκιμές για φυσική απόδοση
Δοκιμή θερμικής αγωγιμότητας: Η σκόνη που μένει πίσω θα μειώσει τη θερμική αγωγιμότητα του υλικού. Τα αποτελέσματα των δοκιμών για ένα ψυγείο από κράμα αλουμινίου δείχνουν ότι η θερμική αγωγιμότητα μειώνεται κατά 2,3% για κάθε αύξηση 1% του υπολειπόμενου ρυθμού.
Δοκιμή με υπερήχους: Αυτή η μέθοδος προσφέρει ευαισθησία 92% στην εύρεση συσσωμάτωσης σκόνης στη δοκιμή βραχίονα από κράμα τιτανίου χρησιμοποιώντας τον συντελεστή εξασθένησης της ταχύτητας ήχου για την εύρεση εσωτερικών σφαλμάτων.
3, Βελτίωση διαδικασιών και διακοπή προβλημάτων πριν συμβούν
1. Πρόληψη κατά τη φάση σχεδιασμού
Βελτίωση της διαδρομής εκκένωσης σκόνης: Χρήση σχεδίασης προσομοίωσης δυναμικής ρευστού για τη δημιουργία ενός κωνικού καναλιού ροής που επιτρέπει στη σκόνη να ρέει έξω φυσικά υπό τη δύναμη της βαρύτητας. Η περίπτωση βελτιστοποίησης ενός συγκεκριμένου θαλάμου καύσης κινητήρα αεροσκαφών δείχνει ότι η αλλαγή της γωνίας του καναλιού ροής από 60 μοίρες σε 45 μοίρες μπορεί να κάνει τον καθαρισμό της σκόνης 40% πιο αποτελεσματικό.
Σχεδιασμός για καθαρή πούδρα: Σε σημαντικά σημεία, κρατήστε πόρους καθαρισμού πούδρας με διάμετρο μεγαλύτερη από 0,8 mm. Η αλλαγή σχεδίασης σε ένα συγκεκριμένο ορθοπεδικό εμφύτευμα μείωσε τον χρόνο που απαιτείται για τον χειροκίνητο καθαρισμό της πούδρας από 120 λεπτά σε 15 λεπτά.
2. Έλεγχος παραμέτρων εκτύπωσης
Βελτιστοποίηση του πάχους των στρωμάτων: Η αλλαγή του πάχους του στρώματος από 50 μm σε 30 μm μπορεί να βοηθήσει να σταματήσει η γεφύρωση σκόνης. Μια δοκιμή εκτύπωσης ενός συγκεκριμένου μοντέλου ακροφυσίου κινητήρα πυραύλων έδειξε ότι η εκτύπωση λεπτών{3}}στρώσεων μειώνει την ποσότητα σκόνης που απομένει κατά 65%.
Καλύτερη δομή στήριξης: Χρησιμοποιώντας ένα στήριγμα dot matrix αντί για ένα στερεό, μειώνεται ο όγκος στήριξης ενός δεδομένου πτερυγίου στροβίλου κατά 70% και διευκολύνεται κατά 50% ο καθαρισμός της σκόνης.
3. Νέες ιδέες στις τεχνολογίες μετα{1}}επεξεργασίας
Αμφίδρομη πρόσκρουση αδρανούς αερίου: Αλλαγή της κατεύθυνσης ροής αερίου σε πίεση 0,6 MPa, η δοκιμή καθαρισμού σκόνης ενός συγκεκριμένου σώματος βαλβίδας αεροδιαστημικής έδειξε ότι αυτή η μέθοδος μείωσε τον υπολειπόμενο ρυθμό από 3,2% σε 0,5%.
Βοήθεια με κραδασμούς υπερήχων: Η δόνηση υπερήχων στα 20 kHz μπορεί να αποδυναμώσει τη σύνδεση μεταξύ σκόνης και υποστρώματος κατά 60% και να μειώσει τον χρόνο που χρειάζεται για τον καθαρισμό της σκόνης στο ένα-ένα πέμπτο από αυτό που ήταν παλιά.
4, Πρότυπα για τη βιομηχανία και τον ποιοτικό έλεγχο
1. Το διεθνές πρότυπο σύστημα ASTM F3303 Δεν πρέπει να υπάρχουν περισσότερα από 0,5 mg/cm² υπολειπόμενης σκόνης στα ιατρικά εμφυτεύματα. Η σάρωση CT και η εξαγωγή διαλύτη είναι δύο τρόποι για να το ανακαλύψετε.
ISO/ASTM 52921: Για εξαρτήματα αεροδιαστημικής, το ποσοστό πιστοποίησης καθαρισμού σκόνης πρέπει να είναι 99,99%, και αυτό ελέγχεται χρησιμοποιώντας τη μέθοδο δειγματοληψίας πιθανοτήτων.
2. Ποιοτικός έλεγχος σε επίπεδο επιχείρησης
Διαχείριση μιας βάσης δεδομένων: Μια συγκεκριμένη αεροπορική εταιρεία κατασκευής δημιούργησε μια βιβλιοθήκη 2000 σετ δεδομένων σχετικά με τις διαδικασίες καθαρισμού σκόνης και χρησιμοποίησε μοντέλα μηχανικής εκμάθησης για να βρει τις καλύτερες ρυθμίσεις καθαρισμού σκόνης για διαφορετικά υλικά.
Σύστημα ψηφιακής ιχνηλασιμότητας: Οι ετικέτες RFID παρακολουθούν τη διαδικασία καθαρισμού για κάθε εξάρτημα, καθιστώντας δυνατή την παρακολούθηση της όλης διαδικασίας από την εκτύπωση έως την ανίχνευση.