Vai veidnes sarežģītā ģeometriskā struktūra ietekmēs drukas kvalitāti?

一, Grūtības precīzi drukāt ar sarežģītām ģeometriskām formām
1. Modeļa dizaina un sagriešanas precizitāte
Modeļu sagriešanas apstrādei ir jābūt precīzākai sarežģītām ģeometriskām konstrukcijām, kurām ir mazas sekcijas, plānas sienas vai daļas, kas karājas. Piemēram, ja veidnes sienas biezums ir mazāks par 0,5 mm, parastā sagriešanas programmatūra var izraisīt starpslāņu novirzes, jo tai nav pietiekami daudz precizitātes. Turklāt, ja piekārtā struktūra nav pareizi uzbūvēta un atbalstīta, tā var viegli sabrukt drukāšanas laikā. Bolite neatkarīgi izveidoja sagriešanas algoritmu veidņu projektam lidmašīnas dzinēja lāpstiņai, kas saglabāja minimālo elementa izmēru 0,3 mm robežās. Viņi arī izmantoja adaptīvā atbalsta tehnoloģiju, lai palielinātu piekārtās daļas drukāšanas panākumu līmeni līdz 98%.

2. Materiālu saraušanās un spriedze no karstuma
Materiālu saraušanās ātrumam kušanas sacietēšanas procesā ir tieša ietekme uz metāla 3D drukas izmēru precizitāti. Piemēram, Inconel 718, kas ir niķeļa sakausējums, termiskās izplešanās koeficients ir 12,5 × 10⁻⁶/grādi. Drukājot veidnes ar sarežģītām līknēm, temperatūras atšķirību dēļ dažādās zonās var rasties nevienmērīga saraušanās un deformācijas. Pievienojot termiskā sprieguma kompensācijas modeli griešanas programmatūrai konkrētajā automobiļu detaļu veidņu korpusā, saraušanās kļūda samazinājās no 0,2 mm līdz 0,05 mm. Tas padarīja veidni daudz precīzāku, kad tā tika salikta.

3. Iekārtas precizitāte un tās kustības kontrole
Augstākās-industriālās-3D drukas iekārtās tiek izmantota lineāra motora piedziņas sistēma, kas var paātrināt līdz 5 g un pozicionēt ar precizitāti ± 10 μm. Taču sarežģītas ģeometriskas formas rada lielāku uzmanību tam, cik ātri aprīkojums var reaģēt. Piemēram, drukājot veidnes ar spirālveida plūsmas kanāliem, sprauslai ir jāpaliek uz pareizā ceļa, pat ātri pārvietojoties. Ja tā nenotiek, plūsmas kanālu šķērsgriezuma-dimensijas var viegli mainīties. Slēgtās cilpas vadības tehnika tika izmantota medicīnas veidņu projektā, lai saglabātu sprauslas trajektorijas kļūdu ± 5 μm robežās, kas nodrošināja, ka kanāla diametrs paliek nemainīgs.

2, ceļš, lai optimizētu procesus sarežģītām ģeometriskām struktūrām
1. Formas optimizēšana un atvieglošana
Izmantojot algoritmus, topoloģijas optimizācijas tehnoloģija var automātiski atrast labāko veidu, kā sadalīt sastāvdaļas, atbrīvojoties no papildu komponentiem, vienlaikus saglabājot veidni spēcīgu. Piemēram, topoloģijas optimizācija samazināja dotās presformas-svaru par 40% un pievienoja dzesēšanas ūdens kontūru iekšējai struktūrai, kas padarīja to par 25% efektīvāku dzesēšanā. Arī režģu karkasu izmantošana ir ļāvusi konstruēt lietas, kas ir vēl vieglākas. 30% porains titāna sakausējuma režģis aizpilda savienojuma veidni. Tas samazina materiāla patēriņu par 60%, vienlaikus saglabājot stingrību.

2. Tehnoloģija vairāku-lāzeru kopīgai skenēšanai
Lielām un sarežģītām veidnēm, vairāku{0}}lāzeru kopīgā skenēšana var padarīt drukāšanu daudz ātrāku un precīzāku. Platinum BLT-S800 ir 8 lāzeri, kas ļauj veidot lietas līdz pat 800 × 800 × 1000 mm³. Tas arī saglabā starpslāņu savienojuma kļūdu ± 0,03 mm robežās. Jaunā enerģijas transportlīdzekļa akumulatora paplātes veidņu projektā daudzu{11}}lāzeru sadarbības tehnoloģija ir samazinājusi drukāšanas laiku no 72 stundām uz 24 stundām. Izmēru pielaide ir pārsniegusi arī aviācijas klases standartus ± 0,05 mm.

3. Uzraudzība vietā un slēgta{1}}cilpas vadība
Drukāšanas procesa laikā in{0}}situ uzraudzības sistēma izmanto infrasarkanās kameras, kausējuma baseina sensorus un citu aprīkojumu, lai reģistrētu reāllaika informāciju, tostarp temperatūru un kušanas baseina ģeometriju. Lidmašīnas dzinēja turbīnas diska veidnes izgatavošanas projektā in-situ uzraudzības sistēma atklāja dīvainus temperatūras modeļus. Pēc tam sistēma automātiski mainīja lāzera jaudu un skenēšanas ātrumu, samazinot porainību no 0,8% līdz 0,2%. Tas ievērojami pagarināja pelējuma noguruma kalpošanas laiku.

3. Pēc-apstrādes tehnoloģija padara sarežģītas struktūras precīzākas.
1. Stresa mazināšana un termiskā apstrāde
Metāla 3D drukas veidnēm ir nepieciešama termiskā apstrāde, lai atbrīvotos no atlikušā sprieguma. H13 instrumentu tērauda cietība var mainīties no 38HRC līdz 52HRC pēc apstrādes ar šķīdumu 1050 grādu temperatūrā un pēc tam novecot 620 grādu temperatūrā. Arī izmēru stabilitāte var palielināties par 30%. Uzlabojot termiskās apstrādes metodi noteiktā iesmidzināšanas veidņu korpusā, veidnes dobuma izmēru maiņas ātrums palielinājās no 0,15% līdz 0,05%, kas atbilda standartiem, kas attiecas uz iesmidzināšanas lējuma optiskās kvalitātes izstrādājumiem.

2. Precīza apstrāde un virsmas apstrāde
CNC frēzēšana var padarīt produktus ar svarīgiem izmēriem vēl precīzākus. Noteikta savienotāju veidne ir izgatavota, izmantojot 3D drukāšanu un CNC kompozītmateriālu, ar piemērotības atstarpi 0,005 mm robežās, kas ir augstākais līmenis pasaulē. Elektrolītiskās pulēšanas tehnoloģija var arī padarīt virsmu mazāk raupju, sākot no Ra8 μm līdz Ra0,2 μm, kas atbilst medicīnisko implantu bioloģiskās saderības standartiem.