Kako ugotoviti, ali so bili kovinski 3D-natisnjeni deli popolnoma odprašeni?

一 Prah, ki ostane od 3D natisnjenih kovinskih kosov, ima skrite in kumulativne lastnosti. Pri zapletenih konstrukcijah pretočnih kanalov se lahko prah nabere v "območjih zaklepanja prahu" na mestih, kjer ga ne vidite, kot je oseointegracijski vmesnik acetabularnih skodelic iz titanove zlitine. Če je ostanek prahu debelejši od 0,1 mm, se bo kost veliko težje vključila. Še bolj nevarno pa je, da se prah aluminijeve zlitine lahko razcepi, ko pride v stik z vodikom v pogojih visoke-temperature. V zgorevalni komori določenega letalskega motorja lahko ostanki prahu povzročijo lokalno pregrevanje med vročim testiranjem, kar lahko privede do strukturne deformacije. Ti primeri kažejo, da mora biti iskanje ostankov prahu del celotnega procesa oblikovanja, tiskanja in naknadne-obdelave.
2, Sistem za več-tehnologije zaznavanja
1. Načini iskanja stvari v velikem obsegu
Vizualni pregled: primeren za odprte strukturne odseke, opazovanje sprememb v sijaju površine, ko je izpostavljeno intenzivni svetlobi. Na primer, če je na površini neočiščene meddelne fuzijske naprave iz nerjavečega jekla prah, bo videti meglena.
Preizkus tlaka: uporabite merilnik pretoka, da spremljate stopnjo puščanja, medtem ko v hladilni kanal dovajate stisnjen zrak 0,5 MPa. Za dano vrsto turbinske lopatice je standard za odkrivanje stopnja puščanja manjša ali enaka 0,1 L/min.
2. Tehnologija za odkrivanje stvari na mikroskopski ravni
CT skeniranje za industrijo: posname lahko-tridimenzionalne slike z ločljivostjo 0,01 mm. Preverjen je bil določen injektor goriva v letalskem motorju in ugotovljeno je bilo, da lahko CT skeniranje odkrije 0,05 mm debele aglomerate prahu, ki jih rentgenska fluoroskopija ne vidi.
Vrstična elektronska mikroskopija (SEM) lahko pri uporabi z energijsko disperzijsko spektroskopijo (EDS) najde delce prahu, ki so veliki le nekaj mikronov, in preveri njihovo kemično sestavo. SEM je odkril, da je bila vsebnost kisika v ostanku prahu 300 % večja kot v osnovnem materialu med ocenjevanjem sklepne proteze iz kobalt-kromove zlitine.
3. Testiranje telesne zmogljivosti
Preskus toplotne prevodnosti: prah, ki ostane za sabo, bo znižal toplotno prevodnost materiala. Rezultati preskusa za radiator iz aluminijeve zlitine kažejo, da se toplotna prevodnost zmanjša za 2,3 % za vsak 1 % dvig stopnje ostanka.
Testiranje z ultrazvokom: ta metoda ponuja 92-odstotno občutljivost pri iskanju aglomeracije prahu pri testiranju nosilcev iz titanove zlitine z uporabo koeficienta dušenja hitrosti zvoka za iskanje notranjih napak.
3, Izboljšanje procesov in zaustavitev težav, preden se pojavijo
1. Preprečevanje v fazi projektiranja
Izboljšanje poti praznjenja prahu: Uporaba zasnove simulacije dinamike tekočine za izdelavo stožčastega pretočnega kanala, ki omogoča naravno iztekanje prahu pod silo gravitacije. Primer optimizacije določene zgorevalne komore letalskega motorja ponazarja, da lahko sprememba kota pretočnega kanala s 60 stopinj na 45 stopinj naredi čiščenje prahu 40 % učinkovitejše.
Zasnova za prašek, ki se lahko čisti: Na pomembnih mestih imejte pore za čiščenje praška s premerom več kot 0,8 mm. Sprememba zasnove določenega ortopedskega vsadka je skrajšala čas ročnega čiščenja praška s 120 minut na 15 minut.
2. Nadzor parametrov tiskanja
Optimizacija debeline plasti: Spreminjanje debeline plasti s 50 μm na 30 μm lahko pomaga preprečiti premostitev prahu. Preizkus tiskanja določenega modela šob raketnega motorja je pokazal, da tanko{3}}tisk zmanjša količino ostanka prahu za 65 %.
Boljša podporna struktura: uporaba matrične podpore namesto trdne zmanjša podporni volumen določene turbinske lopatice za 70 % in olajša čiščenje prahu za 50 %.
3. Nove ideje v tehnologijah naknadne-obdelave
Dvosmerni udar inertnega plina: Spreminjanje smeri pretoka plina pri tlaku 0,6 MPa, test čiščenja s prahom določenega ohišja ventila v letalstvu je pokazal, da je ta metoda zmanjšala stopnjo ostankov s 3,2 % na 0,5 %.
Pomoč pri ultrazvočnih vibracijah: Ultrazvočne vibracije pri 20 kHz lahko oslabijo vezavo med prahom in podlago za 60 % in skrajšajo čas, potreben za čiščenje prahu, na eno-petino tistega, kar je bil nekoč.
4, Standardi za industrijo in nadzor kakovosti
1. Mednarodni standardni sistem ASTM F3303. V medicinskih vsadkih ne sme biti več kot 0,5 mg/cm² ostankov praška. CT skeniranje in ekstrakcija s topilom sta dva načina, kako to ugotoviti.
ISO/ASTM 52921: Za letalske in vesoljske dele mora biti stopnja kvalifikacije praškastega čiščenja 99,99 % in to se preveri z metodo verjetnostnega vzorčenja.
2. Nadzor kakovosti na ravni podjetja
Upravljanje baze podatkov: Določeno letalsko proizvodno podjetje je zgradilo knjižnico 2000 nizov podatkov o postopkih čiščenja s prahom in uporabilo modele strojnega učenja, da bi ugotovilo najboljše nastavitve čiščenja s prahom za različne materiale.
Sistem za digitalno sledljivost: oznake RFID spremljajo postopek čiščenja za vsak del, kar omogoča sledenje celotnemu procesu od tiskanja do zaznave.