Kāpēc vienas virsmas apdare neder visiem?

Pēc 15+ gadu vadīšanas pielāgotas metāla 3D drukas rūpnīcas un darba ar kosmosa, medicīnas un automobiļu klientiem es varu jums pateikt vienu lietu ar pilnīgu pārliecību: lielākā kļūda, ko es redzu, ir pieņemt, ka katrai daļai darbojas viena virsmas apdare.

Bieži nāk klienti un saka: "Vienkārši padariet to gludu." Vai arī "Dodiet man vislabāko pulēšanas līdzekli, kādu vien varat." Bet šī ir realitāte - "labākā" apdare ir pilnībā atkarīga no tā, kas detaļai patiesībā ir jādara reālajā pasaulē. Spoguļa apdare, kas uz patēriņa preces izskatās satriecoši, var izraisīt medicīniska implanta kaulu integrācijas neveiksmi. Nedaudz raupja virsma, kas ir ideāli piemērota instrumenta satveršanai, var radīt turbulenci aviācijas un kosmosa degvielas padeves caurulē.

InMetāla 3D drukas pakalpojumsdarbs, virsmas apstrāde nav dekorēšana - tā ir inženierija. Šodien es dalos ar klientiem praktisko ietvaru, ko izmantoju, lai saskaņotu pareizo apdari ar pareizo pielietojumu.

Godīgā patiesība par “neapstrādātām” 3D drukātajām daļām

Pirmo reizi vairums inženieru ierauga daļu tieši no SLM iekārtas, viņi ir pārsteigti. Tas izskatās... rupji. Tāpat kā augstas kvalitātes-smilšpapīrs.

Tas ir normāli.Piedevu metāla 3D drukabūvē detaļas slāni pa slānim no metāla pulvera. Tiek iegūtas daļēji izkusušas daļiņas, slāņu līnijas (kāpņu efekts) un tipisks -apdrukātas virsmas raupjums Ra 8–20 μm (dažreiz augstāks uz leju vērstām -virsmām). Tas ir funkcionāls daudziem prototipiem, taču ir pilnīgi nepieņemams lielākajai daļai gala{6}}lietotāju.

Šī neapstrādātā tekstūra rada reālas problēmas: stresa koncentrācijas, baktēriju slēpšanās plankumi, palielināta šķidruma plūsmas pretestība un paātrināta korozija. Virsmas apstrāde pastāv, lai atrisinātu šīs problēmas -, taču tikai tad, ja izvēlaties darbam piemērotāko.

Kāpēc mēs tomēr apstrādājam virsmu?

Katram lēmumam par virsmas apstrādi jāsākas ar skaidru mērķi:

Estētika: izcils izskats patērētājiem vai labi{0}}redzamām daļām.

Funkcionalitāte: samazina berzi, uzlabo šķidruma plūsmu vai nodrošina labāku siltuma pārnesi.

Izturība: stresa pacēlāju noņemšana, lai palielinātu noguruma laiku.

Higiēna/drošība: atbilstība medicīnas vai pārtikas{0}}tīrāmības standartiem.

Labs augstas precizitātes metāla 3D drukas ražotājs pirms apdares citēšanas jautās par šiem mērķiem. Labākie palīdz optimizēt visu procesu - drukāšanas stratēģija + apdare - kopā.

1. pielietojums: Aviācija un aizsardzība — tas viss attiecas uz nogurumu

Kosmosa nozarē virsmas apdare bieži vien ir dzīvības un nāves jautājums - vai vismaz vairāku miljonu-dolāru garantijas prasības.

Turbīnu lāpstiņas, degvielas sprauslas un konstrukcijas kronšteini piedzīvo ārkārtēju ciklisku slodzi. Mikroskopiski virsmas defekti kļūst par plaisu sākšanās vietām. Izplatīta ir skrotis (lai radītu spiedes spriegumu) un selektīva CNC apstrāde uz kritiskām savienojuma virsmām. Daudzu metāla 3D drukāšanai kosmosa komponentiem mērķis nav spoguļa apdare, bet gan kontrolēta, noguruma{4}}izturīga virsma.

Reāls{0}}piemērs: klientam bija nepieciešams viegls kronšteins. Mēs to izdrukājām, novērsām stresu-, pēc tam piemērojām mērķtiecīgu skrotis{3}}augstas stresa zonās. Detaļa izturēja 10^7 ciklu noguruma testu ar rezervi, vienlaikus ietaupot 38% svara salīdzinājumā ar mehāniski apstrādāto versiju.

2. pielietojums: medicīniskie implanti un rīki — drošība un bio{1}}integrācija

Medicīnas pielietojumi ir visniansētākie.

Kaulu -kontaktvirsmām (gūžas kātiem, mugurkaula sprostiem, zobu implantiem) bieži ir nepieciešams kontrolēts raupjums (Ra 1,0–3,0 μm), lai veiktu osteointegrāciju - kaulu šūnām ir nepieciešama tekstūra, lai pieķertos. Tikmēr mīksto audu saskares zonām un locītavu virsmām ir nepieciešama īpaši gluda apdare (Ra mazāka vai vienāda ar 0,4 μm, bieži vien 0,1 μm vai labāka), lai mazinātu iekaisumu un nodiluma netīrumus.

Šeit īpaši svarīga kļūst pielāgota metāla 3D drukas rūpnīcas pieredze. Mēs izmantojam maskēšanas paņēmienus, selektīvu lāzera teksturēšanu, skābes kodināšanu kaulu zonām un elektropulēšanu gludām zonām - vienā daļā.

3. pielietojums: rūpnieciskie instrumenti un veidņu izgatavošana — cīņa pret berzi

Iesmidzināšanas veidnēm, siltummaiņiem un instrumentiem iekšējās virsmas kvalitāte bieži vien ir svarīgāka par ārējo izskatu.

Gludi iekšējie dzesēšanas kanāli uzlabo siltuma pārnesi un samazina cikla laiku. Abrazīvās plūsmas mehāniskā apstrāde (AFM) šeit bieži ir varonis -, tā var sasniegt dziļi sarežģītos konformālos dzesēšanas kanālus, kuriem nevar pieskarties neviena cita metode.

4. pielietojums: plaša patēriņa preces un augstākās -tehnoloģijas — spoguļa apdare

Kad detaļa ir redzama un zīmolam ir nozīme (luksusa pulksteņu sastāvdaļas, augstākās klases elektronikas korpusi,{0}}automobiļu apdare), estētika ieņem galveno vietu. Šeit mēs apvienojam mehānisko pulēšanu, elektropulēšanu un dažreiz PVD pārklājumu, lai iegūtu patiesu optisko spoguļu apdari.

Tehniskais salīdzinājums: virsmas apdares metodes un to rezultāti

Cik daudz materiāla jūs faktiski noņemat?

Apstrāde ar lodīšu strūklu: 5–15 μm katrā pusē

Elektropulēšana: 10–40 μm katrā pusē

Manuāla pulēšana: ļoti mainīga, lokāli bieži 20–100 μm

Tāpēc jums ir jāprojektē ar apdares pielaidi. Atkarībā no plānotās apstrādes var būt nepieciešams izdrukāt 10,00 mm caurumu 10,15–10,30 mm.

Projektēšana apdarei

Pārbūvējiet kritiskās funkcijas - Pievienojiet materiālu, kur tiks veikta pulēšana vai apstrāde.

Izvairieties no asiem iekšējiem stūriem - Tie iesprosto materiālus un tos ir grūti pabeigt.

Saprātīgi orientējiet detaļas - Ja iespējams, novietojiet kritiskās virsmas XY plaknē.

Sazinieties ar savu ražotāju laicīgi - Labākais rūpnieciskās metāla 3D drukas piegādātājs pārskatīs jūsu dizainu, lai noskaidrotu, vai tas ir iespējams, pirms tā pabeigšanas.

Kad jāpārtrauc pulēšana

Atdeve samazinās. Ra 0,02 μm dzīšana uz bezkontakta virsmas dzinēja iekšpusē parasti ir naudas izšķiešana. Labs metāla 3D drukāšanas pakalpojumu sniedzējs palīdzēs katrai funkcijai definēt "pietiekami labu" un "pārāk{5}}konstruētu".

Normatīvā ainava un kvalitātes kontrole

Mērījumus regulē tādi standarti kā ASME B46.1 (virsmas tekstūra) un ISO 4287. Medicīnas un kosmosa jomā jums ir nepieciešami dokumentēti, apstiprināti procesi. Nopietns piegādātājs nodrošinās zonai{4}}specifiskus Ra pārskatus, nevis tikai vienu kopējo skaitu.

Sazinieties tagad

Viena virsmas apdare neder visiem. Pareizā apstrāde ir atkarīga no pielietojuma, materiāla, ģeometrijas un veiktspējas prasībām.

Veiksmīgākie projekti sākas ar godīgu sarunu par virsmas vajadzībām projektēšanas fāzē -, nevis pēc detaļu drukāšanas. Strādājiet ar precīzas metāla 3D drukas ražotāju, kurš izprot gan drukas procesu, gan visas apdares iespējas. Tie palīdzēs līdzsvarot veiktspēju, izmaksas un estētiku, tā vietā, lai izmantotu vienu -izmēru-piemērotu-pieeju.

Ja strādājat pie projekta un vēlaties saņemt praktiskus padomus par virsmas stratēģiju, sazinieties ar jums. Mēs esam palīdzējuši simtiem uzņēmumu sakārtot šo bilanci -, un mēs ar prieku darīsim to pašu jūsu vietā.