Kā noņemt iekšējās atbalsta struktūras pēc{0}}apstrādē?

一, Atbalsta struktūras dizaina uzlabošana: pāreja no "pasīvās noņemšanas" uz "aktīvo profilaksi"
1. Gudrs veids, kā plānot atbalsta izkārtojumu
Režģa vai kolonnu konstrukcijas ir izplatītas tradicionālajās atbalsta sistēmās, lai gan tās var atstāt pulvera atlikumus un sabojāt virsmu. Mūsdienu dizains palīdz optimizēt izkārtojumus ar programmatūras algoritmiem, piemēram:
Diagonālais atbalsts: 45 grādu diagonālais atbalsts tiek izmantots, lai savienotu detaļas un drukas platformas sarežģītās konstrukcijās, piemēram, cauruļvados. Tādējādi tiek samazināts kontaktpunktu skaits un atvieglota{2}}postu apstrāde.
Lūzuma punkta dizains: smilšu pulksteņa vai zoba{0}}formas elementu pievienošana savienojumam starp balstu un sekcijām, lai izveidotu "vadāmu lūzumu", izmantojot iepriekš-iestatītus vājos punktus. Tas aptur virsmas ieplakas, kas var rasties, regulāri griežot.
Atbalsts reģionalizācijai: Programmatūras izmantošana, lai palielinātu projicējamo atbalsta laukumu un fokusētu to uz mazāk svarīgiem reģioniem (tādām plaknēm, nevis virsmām), kas samazina ietekmi uz funkcionālajām virsmām.
2. Materiālu diferencēšanas stratēģija
Arizonas štata universitātes ieteiktā elektroķīmiskā noņemšanas tehnoloģija nodrošina "nesagraujošu noņemšanu", selektīvi korozējot atbalsta materiālus (piemēram, oglekļa tēraudu), vienlaikus saglabājot komponenta galveno korpusu (piemēram, nerūsējošo tēraudu). Šai tehnoloģijai jāatbilst šādiem kritērijiem:
Elektroķīmiskā potenciāla starpībai starp atbalsta materiālu un sastāvdaļas materiālu jābūt lielākai par 0,2 V. Elektrolīta šķīdumam jābūt ar augstu selektivitāti (piemēram, oglekļa tērauda korozijas ātrumam slāpekļskābes+skābekļa sistēmā jābūt vairāk nekā 100 reižu lielākam par nerūsējošā tērauda). Reakcijas laiks ir jākontrolē, lai novērstu pārāk lielu koroziju.
2, Vecais veids, kā atbrīvoties no lietām, bija atrast līdzsvaru starp mehānisko apstrādi un ķīmisko apstrādi.
1. Tehnoloģija lietu mehāniskai noņemšanai
Rokas instrumenti, piemēram, knaibles, šķēres un vīles, labi darbojas uz vienkāršām konstrukcijām, taču tie var noskrāpēt detaļu virsmu. Piemēram, noņemot balstu no noteiktas lidmašīnas dzinēja lāpstiņas, 0,5 mm biezais balsta atlikums ir jānopulē ar roku, kas var aizņemt līdz četrām stundām katrs gabals.
Lentzāģis un stiepļu griešana: elektriskās izlādes stieples griešana (EDM) var atdalīt lietas ar ļoti augstu precizitāti, taču tas maksā daudz. Lentzāģa griešanas ātrums ir pieaudzis par 30%, bet, lai to salabotu, atkal jāapstrādā apakšējā plakne.
Apstrāde, izmantojot smilšu strūklu: izmantojot augsta spiediena-alumīnija oksīda smilšu daļiņas, lai sasniegtu virsmu, vienlaikus var noņemt gan atbalsta atlikumus, gan oksīda slāņus, taču tā var arī slēpt defektus, piemēram, mikroplaisas.
2. Tehnoloģija ķīmiskai korozijai
Skābs šķīdums, tāpat kā fluorūdeņražskābes un slāpekļskābes maisījums, var noārdīt titāna sakausējuma balstus. Tomēr temperatūra (mazāk nekā 40 grādi pēc Celsija) un laiks (mazāk nekā 15 minūtes) ir rūpīgi jāpārvalda, pretējā gadījumā sastāvdaļas kļūst raupjākas uz virsmas.
Šķīdums ar bāzi: nātrija hidroksīda šķīdums ir piemērots alumīnija-balstam, taču pēc tam tas ir jāneitralizē, lai apturētu ūdeņraža trauslumu.
Elektroķīmiskā pulēšana: Šis process noņem atbalsta atlikumus ar anodisko šķīdināšanu un padara virsmu gludāku (Ra vērtību var pazemināt līdz mazāk nekā 0,2 μm), taču iekārta ir diezgan dārga.
3, Fusion: automatizēts risinājums, izmantojot robotus un AI
1. Roboti, lai palīdzētu sistēmai
Solukon Vācijā izveidoja SFM{0}}AT800 sistēmu, kurā tiek izmantotas šādas tehnoloģijas, lai automatizētu noņemšanu:
Vairāku{0}}asu saišu vadība: 6 asu robotam ir griešanas galviņas, leņķa slīpmašīnas un cits aprīkojums, kas ļauj tam strādāt ar sarežģītām iekšējām sistēmām.
Mainiet spēka atgriezenisko saiti:{0}}griešanas spēka pārraudzība reāllaikā (<5N) and automatic adjustment of feed speed to avoid damage to the part;
Pulvera pārstrādes modulis: integrēts negatīvā spiediena putekļsūcējs, kas pārstrādā 98% savākto materiālu, tādējādi samazinot atkritumu daudzumu.
2. AI-vadīts procesa uzlabojums
Rivelin Robotics NetShape sistēma Apvienotajā Karalistē izmanto mašīnmācīšanās algoritmus:
Defektu prognozēšana: izmantojiet pagātnes datus, lai izveidotu atlikušā sadalījuma modeli, lai jūs varētu plānot labāko veidu, kā novērst defektu pirms laika;
Instrumenta pielāgošana: Mainiet griešanas parametrus (ātrumu, padevi) automātiski atkarībā no materiāla cietības (piemēram, Inconel 718 pret alumīnija sakausējumu);
Laba slēgta{0}}cilpas vadība: 3D skenēšana var reāllaikā noteikt, cik raupja ir virsma, un varat mainīt pulēšanas laiku, atrodoties ceļā.
4, Jaunas tehnoloģijas: no "izņemšanas" līdz "neatbalstītai" ražošanai
1. Dizains topoloģijas optimizācijai
Programmatūras, piemēram, Altair OptiStruct, izmantošana var palīdzēt padarīt struktūras stiprākas, vienlaikus samazinot tām nepieciešamā atbalsta apjomu. Piemēram, topoloģijas optimizācija samazina konkrētā satelīta kronšteina atbalsta apjomu par 60% un laiku, kas bija nepieciešams tā apstrādei, par vienu-trešdaļu no sākotnējā izmēra.
2. Šķidrā metāla atbalsta tehnoloģija
ExOne Amerikas Savienotajās Valstīs nāca klajā ar šķidrās alvas atbalsta sistēmu, kas aizpilda apdrukāto reģionu ar šķidru metālu. Pēc drukāšanas tas tiek uzkarsēts līdz 232 grādiem, lai izkausētu alvu un ļautu tai izplūst, ko sauc par "noņemšanu bez atlikumiem". Šī metode ir izmantota titāna sakausējuma lidmašīnu detaļu izgatavošanai, un tā ir desmit reizes atvieglojusi atbalsta noņemšanu.
3. Drukāšana ar magnētiskā lauka palīdzību
MIT izveidotajā magnētiskā pulvera tehnoloģijā tiek izmantots ārējais magnētiskais lauks, lai regulētu ne-magnētiskā metāla pulvera izkliedēšanas veidu, izveidojot pagaidu atbalsta struktūru apgabalā, kas ir piekārts. Pēc drukāšanas izmantojiet reverso magnētisko lauku, lai palīdzētu pulverim automātiski izdalīties. Tas labi darbojas ar materiāliem, kas reaģē uz magnētiem, tostarp kobalta hroma sakausējumiem.
5, Problēmas un labākā prakse nozarē
1. Tipiska gadījuma analīze
Aviācijas un kosmosa nozarē uzņēmums GE Aviation ir samazinājis laiku, kas nepieciešams LEAP dzinēju degvielas sprauslu apstrādei, no 72 stundām līdz 8 stundām, automatizējot sistēmu. Tas ir palielinājis ikgadējo ražošanas jaudu 15 reizes.
Stryker izmanto elektroķīmisko noņemšanas paņēmienu, lai apstrādātu acetabular kausus, kas samazina atlikušā atbalsta līmeni no 3% līdz 0,05%. Tas atbilst FDA stingrajiem metāla jonu izdalīšanas standartiem.
2. Galvenās problēmas
Izmaksu līdzsvars: ieguldījumu atdeve automatizācijas iekārtās var ilgt līdz 5 gadiem, un mazie un vidējie uzņēmumi joprojām lielu daļu darba veic ar rokām.
Materiālu ierobežojumi: elektroķīmisko tehnoloģiju var izmantot tikai ar noteiktām materiālu kombinācijām, un tai ir jābūt elastīgākai;
Precīza kontrole: pat ja vairs nav iespējams atbalstīt sarežģītas iekšējās sistēmas, piemēram, dzesēšanas kanālus, joprojām ir nepieciešama fiziska iejaukšanās.