Viens no metāla 3D drukas tehnoloģijas precizitātes izaicinājumiem
Viena no metāla 3D drukas tehnoloģiju galvenajām priekšrocībām ir tās lielā precizitāte. Tā precizitāte teorētiski var būt 0.01 milimetrs vai pat labāka. Tomēr praktiskā lietošanā vispārējā izmēru precizitāte ir ± 0,1 mm/100 mm robežās ar ierobežojumu ± 0,05 mm; galveno iekārtu precizitāti bieži kontrolē 0,05 milimetru robežās. Lai gan šī precizitātes pakāpe jau ir patiešām augsta, dažās konkrētās lietošanas situācijās joprojām ir nepieciešama lielāka precizitāte, lai izpildītu projektēšanas kritērijus.
Lāzera stabilitāte, skenēšanas ātrums, pulvera slāņa biezums utt. ietekmē metāla 3D drukas iekārtu precizitāti, cita starpā. Šo elementu mijiedarbība apgrūtina vēl vairāk paaugstināt vispārējā aprīkojuma precizitāti.
Mehānisko raksturlielumu ietekme: Dažādu metālu materiālu termiskās un fizikālās īpašības ļoti atšķiras; šie faktori ietver kušanas temperatūru un termiskās izplešanās koeficientu, kas var ietekmēt precizitāti visā drukāšanas procesā. Piemēram, daži materiāli kušanas procesā ir pakļauti termiskai spriedzei, kas izraisa komponentu deformāciju vai lūzumu.
Metāla 3D drukāšanā tiek izmantoti vairāki procesa parametri, tostarp lāzera jauda, skenēšanas ātrums, slāņa biezums, pulvera daļiņu izmērs utt. Precizitātes kontrole ir atkarīga no šo raksturlielumu optimizācijas; tomēr praksē dažkārt ir grūti noteikt ideālo maisījumu, tāpēc seko precizitātes atšķirības.
Metāla 3D drukāto komponentu kvalitātei svarīga ir ne tikai precizitāte, bet arī vairāki citi faktori, tostarp virsmas kvalitāte, iekšējie defekti, mehāniskās īpašības. Šo reģionu kvalitātes kontrole rada arī citas grūtības.
Virsmas kvalitātes kontrole: pulvera slāņa biezuma izmaiņas, lāzerskenēšanas ceļš un pēcapstrādes tehnoloģijas ietekmē metāla 3D drukāto detaļu virsmas kvalitāti. Tieša ietekme uz komponentu izskatu un veiktspēju ir virsmas raupjums, viļņojums un citi rādītāji.
Metāla 3D drukātajos komponentos var būt iekšēji defekti, tostarp lūzumi, ieslēgumi un poras, kas nopietni apdraud komponentu mehāniskās īpašības un kalpošanas laiku. Tradicionālās nesagraujošās testēšanas metodes, tostarp rentgena testēšana, ultraskaņas testēšana utt., rada grūtības un zemu precizitāti, nosakot metāla 3D drukāto komponentu sarežģītās ģeometriskās formas un iekšējās struktūras. Mikro CT noteikšana ir dārga, un tai ir daži komponentu izmēra un materiālu ierobežojumi, pat ja tai ir lieliska izšķirtspēja un noteikšanas jauda.
Mehāniskās veiktspējas kontrole attiecas uz Metāla 3D drukāto komponentu mehāniskās īpašības ietekmē dažādi elementi: drukāšanas orientācija, termiskās apstrādes tehnika un materiāla sastāvs. Dažādi mehānisko īpašību virzieni darbības laikā var izraisīt komponentu bojājumus. Turklāt ļoti svarīgas mehāniskās īpašības ir termiskās apstrādes metožu izvēle un optimizācija; bet praktiskās darbībās to dažkārt ir grūti precīzi regulēt.
Metāla 3D drukas tehnoloģijas precizitātes un kvalitātes kontroles problēmu risinājumi ir atrodami šādās sfērās:
Iekārtas optimizācija un atjaunināšana: Iekārtas vispārējo precizitāti var paaugstināt, pateicoties labākai lāzera stabilitātei, lielākam skenēšanas ātrumam, optimālam pulvera slāņa biezumam un citiem faktoriem. Vienlaicīgas modernu vadības sistēmu un sensoru ieviešanas mērķis ir nodrošināt drukāšanas procesa reāllaika uzraudzību un atgriezeniskās saites kontroli.
Materiālu un izvēles izpēte: izveidojiet jaunus metāla materiālus, kas atbilst dažādām pielietojuma situācijām, nodrošinot izcilas termofizikālās un drukāšanas īpašības. Vienlaikus ir jāveic rūpīga pašreizējo materiālu izpēte, lai izprastu to uzvedību visā drukāšanas procesā, tādējādi piedāvājot teorētisko ietvaru procesa parametru optimizēšanai.
Procesa parametru standartizēšana un optimizēšana: izmantojot visaptverošu eksperimentālu izpēti un datu analīzi, identificējiet ideālo procesa faktoru kombināciju un izveidojiet standartizētas drukāšanas procesa specifikācijas. Tas palīdz samazināt precizitātes un kvalitātes atšķirības un tādējādi uzlabot komponentu konsekvenci un uzticamību.
Nesagraujošās testēšanas tehnoloģija: inovācija un uzlabojumi Izveidojiet novatoriskas nesagraujošas testēšanas stratēģijas un pieejas metāla 3D drukāto objektu sarežģītām ģeometriskām formām un iekšējai struktūras integritātei. Izstrādāt ultraskaņas testēšanas iekārtas un instrumentus, kas piemēroti metāla 3D drukātajām sastāvdaļām; izmantojiet jaudīgus attēlu apstrādes algoritmus un mākslīgā intelekta tehnoloģiju, lai palielinātu Micro CT noteikšanas precizitāti un efektivitāti.
Mehānisko īpašību prognozēšana un kontrole: Mehāniskās veiktspējas prognozēšanas modeļa izveide metāla 3D drukātiem komponentiem ļauj kontrolēt drukāšanas virzienu, termiskās apstrādes procesu, citu parametru optimizāciju un kontroli. Vienlaikus ar šo sarežģīto mehāniskās veiktspējas testēšanas metožu un aprīkojuma ieviešanu tiek veikta rūpīga komponentu mehāniskās veiktspējas novērtēšana un analīze.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-robotic-gripper.html