A all mowldiau argraffu 3D metel gyflawni cysondeb swp?

一, Y brif broblem gyda chysondeb swp yw'r "diffyg parhad" rhwng y labordy a'r gweithdy.
Egwyddor sylfaenol y broses argraffu metel 3D yw "toddi a phentyrru haen wrth haen," sy'n cwmpasu amrywiol agweddau amlddimensiwn, gan gynnwys rheoleiddio ynni laser, unffurfiaeth dosbarthu powdr, a rheoli graddiant tymheredd. Mewn gosodiad labordy, mae'n hawdd argraffu mowldiau sengl o ansawdd uchel gan ddefnyddio technoleg fanwl gywir a gofodau cyfyngedig. Fodd bynnag, o ran gweithgynhyrchu màs, mae'r materion canlynol yn dod yn newidynnau mawr sy'n cyfyngu ar gysondeb:
Amrywiadau deunydd: Mae gwahaniaethau mewn sypiau powdr metel, megis dosbarthiad maint y gronynnau, faint o ocsigen, a faint o amhureddau, yn cael effaith uniongyrchol ar ba mor dda y mae'r metel yn llifo ac yn solidoli yn ystod y broses doddi. Gall hyn arwain at wahaniaethau maint neu berfformiad yn yr un model dylunio pan gaiff ei argraffu mewn gwahanol sypiau. Er enghraifft, os yw lefel yr ocsigen mewn powdr aloi titaniwm yn codi 0.01%, gall ei allu i wrthsefyll blinder ostwng 5% i 10%.
Ffenestr proses fach: Gall newidiadau mewn pŵer laser, cyflymder sganio, a thrwch haen o ychydig y cant yn unig (newid pŵer o'r fath ± 1%) achosi craciau, mandylledd neu anffurfiad. Er enghraifft, rhaid cadw trwch wal sianeli oeri mewnol llafnau tyrbin injan awyrennau rhwng 0.3 a 0.5 mm. Os bydd unrhyw un o'r paramedrau hyn yn newid, gallai'r sianeli gael eu rhwystro neu gallai'r strwythur fethu.
Sefydlogrwydd offer: Wrth i amseroedd argraffu fynd yn hirach, bydd problemau gydag offer heneiddio gan gynnwys colli ynni laser, drifft cywirdeb sganio drych, a newidiadau tymheredd ceudod mowldio yn araf yn ychwanegu at fwy o gamgymeriadau. Gwnaeth grŵp safonau rhyngwladol brawf a ddangosodd y gallai cywirdeb dimensiwn deunyddiau printiedig ostwng o ± 20 μ m i ± 50 μ m ar ôl i ddyfais sengl redeg am 500 awr yn syth.
Ansicrwydd ar ôl prosesu: Yn aml mae angen sgwrio a sgleinio mowldiau ar ôl eu gwneud er mwyn cyflawni safonau garwedd arwyneb fel Ra Llai na neu'n hafal i 0.8 μm. Gallai'r dull hwn achosi camgymeriadau dimensiwn newydd, yn enwedig mewn microstrwythurau fel sianeli cangen o ddyfrffyrdd cydymffurfiol, na all peiriannu safonol bob amser sicrhau eu bod yr un peth.
2, Datblygiad technolegol: creu mecanwaith ar gyfer rheolaeth gadwyn lawn sy'n gwarantu cysondeb
Mae'r diwydiant wedi adeiladu rhwystr technolegol yn araf ar gyfer cysondeb swp trwy gydweithio mewn pedwar dimensiwn ar "galedwedd, meddalwedd, proses a deunyddiau." Gan ddefnyddio cwmnïau blaenllaw fel Yunyao Shenwei fel enghreifftiau, gellir grwpio eu hatebion yn dri phrif gategori:
1. Sefydlogrwydd caledwedd: Trwsio problemau yn y ffynhonnell
System taenu powdr manwl uchel: mae'n defnyddio cynllun newid powdr di-gyswllt a newid silindr annatod i atal powdrau rhag cymysgu. Mae purdeb y powdr wedi cynyddu i fwy na 99.9% diolch i sgrinio dirgryniad a thechnolegau tynnu amhuredd maes magnetig. Er enghraifft, gall peiriannau Yunyao Shenwei reoli trwch pob haen yn gyson o fewn 2-10 μm, gan sicrhau bod y powdr yn lledaenu'n gyfartal ym mhob haen i fewn ± 5 μm.
Rheolaeth dolen gaeedig o ynni laser: Trwy ddefnyddio -monitro amser real o bŵer laser, siâp sbot, a dosbarthiad egni, ynghyd ag algorithmau iawndal deinamig, cedwir newidiadau egni o fewn ± 0.5%. Cynhyrchodd cwmni penodol system sganio synchronous deg-laser sydd nid yn unig yn gwneud argraffu bum gwaith yn gyflymach nag offer arferol, ond sydd hefyd yn gostwng garwedd arwyneb i Ra Llai na neu'n hafal i 1.6 μm trwy optimeiddio gorgyffwrdd sbot.
System rheoli amgylcheddol: Mae ganddo fodiwl rheoli tymheredd aml-barth a system cylchrediad nwy anadweithiol yn y ceudod mowldio. Mae'n cadw'r graddiant tymheredd o fewn ± 2 gradd a'r crynodiad ocsigen o dan 50 ppm, sy'n atal anffurfiad warping a achosir gan straen thermol.
2. Optimeiddio prosesau: o brofiad yn seiliedig ar ddata
Llyfrgell paramedrau ac efelychu prosesau: Creu llyfrgell o baramedrau proses sy'n cynnwys deunyddiau cyffredin fel aloi titaniwm a dur llwydni. Yna, defnyddiwch ddadansoddiad elfennau meidraidd (FEA) i efelychu sut y bydd y pwll tawdd yn ymddwyn dros amser, rhagfynegi sut y bydd yn dadffurfio, a gwella strwythurau cymorth. Er enghraifft, defnyddiodd un cwmni efelychiad i leihau afluniad argraffu ffroenellau tanwydd injan hedfan o 0.8mm i 0.2mm.
Monitro ac adborth ar-lein mewn dolen gaeedig: Defnyddiwch gamerâu cyflymder uchel a thermomedrau isgoch yn ystod y broses argraffu i gael gwybodaeth bwysig fel siâp y pwll tawdd a dosbarthiad maes tymheredd mewn amser real. Defnyddiwch algorithmau dysgu peirianyddol i newid y llwybrau sganio a'r gosodiadau pŵer ar y hedfan. Mae llyfrgell prosesau deallus Yunyao Shenwei wedi cyfuno mwy na 100,000 o setiau o nodweddion materol. Gyda dim ond un clic, gall ddod o hyd i'r ateb argraffu gorau, gan wneud cysondeb maint yn well o fewn ± 10 μm.
Argraffu gyda mwy nag un math o ddeunydd: Er mwyn diwallu anghenion swyddogaethol gwahanol rannau o'r mowld, fel gwrthsefyll gwisgo a dargludedd thermol, mae angen i chi wella technoleg argraffu deunydd graddiant. Er enghraifft, mae haen o aloi copr gyda dargludedd thermol rhagorol yn cael ei rhoi ar wyneb camlas gydffurfiol, tra bod y prif strwythur wedi'i adeiladu o aloi titaniwm cryfder uchel. Gwneir hyn gan ddefnyddio technoleg rheoli rhyngwyneb deunydd i greu bond di-dor.
3. olrhain ansawdd: o wirio un eitem i reoli'r broses gyfan
Twin Digidol: Creu modelau rhithwir ar gyfer pob dyfais, cadw golwg ar gyflwr gweithio a gosodiadau argraffu offer gwirioneddol mewn amser real, a defnyddio technoleg gefeilliaid data i rybuddio am broblemau posibl cyn iddynt ddigwydd. Mae'r dechnoleg hon wedi helpu un busnes i dorri amser segur offer o 40% a chodi allbwn argraffu i 98.5%.
System olrhain ansawdd proses gyflawn sy'n cynnwys rheoli sypiau powdr, cadw llygad ar y broses argraffu, a phrofi'r cynnyrch gorffenedig, sydd i gyd yn ffurfio cadwyn ddata dolen gaeedig. Mae gan bob mowld, er enghraifft, ei label digidol ei hun y gellir ei sganio i ddod o hyd i'w offer argraffu, gosodiadau paramedr, swp powdr, ac adroddiad profi. Mae hyn yn ei gwneud hi'n hawdd dod o hyd i ddiffygion a dal pobl yn atebol.
Safonau ar gyfer profion safonedig: Helpu i wneud safonau rhyngwladol ar gyfer pethau fel priodweddau mecanyddol (fel cryfder tynnol a bywyd blinder), cywirdeb dimensiwn (fel dadansoddiad gwyriad tri dimensiwn sgan CT), ansawdd arwyneb (fel mesuriad interferomedr golau gwyn), a mwy. Bydd hyn yn helpu'r diwydiant i dyfu mewn ffordd safonol.
3, Ymarfer Diwydiannu: Cymhwysiad ar Raddfa Fawr o Hedfan i Ofal Iechyd
Mae angen inni brofi gwerth gwirioneddol datblygiadau technoleg trwy eu defnyddio mewn diwydiant. Ar hyn o bryd, gall mowldiau argraffu metel 3D wneud sypiau o gynhyrchion sy'n gyson mewn llawer o feysydd pen uchel:
Awyrofod: Mae'r COMAC C929 yn defnyddio technoleg SLM i argraffu cynhalwyr adenydd wedi'u gwneud o aloi titaniwm. Mae'n cyflawni gwyriad maint Llai na neu'n hafal i ± 15 μm mewn swp-gynhyrchu o 200 darn trwy gydweithio â laser aml a rheolaeth dolen gaeedig. Mae hefyd yn pasio profion blinder ac yn lleihau pwysau 15%. Mae topoleg y sianel oeri adfywiol wedi gwella siambr gwthio roced SpaceX, gan dorri'r cylch argraffu o'r 6 mis i 3 wythnos arferol a chaniatáu ar gyfer 500 o brofion cylch gwres heb fethiant.
Mowld meddygol: Mowld wedi'i argraffu 3D ar gyfer dyfais ymasiad aloi titaniwm mandyllog sy'n byrhau'r cylch chwistrellu o 120 eiliad i 45 eiliad ac yn codi'r gyfradd ardystio cynnyrch o 85% i 99%; Gellir addasu'r mowld coron ddeintyddol aloi cromiwm cobalt pwrpasol mewn dim ond 2 wythnos i 3 diwrnod, a phan wneir 5000 o ddarnau ar unwaith, mae'r maint bob amser o fewn ± 20 μ m.
Mowld modurol: Defnyddiodd cwmni cerbydau ynni newydd argraffu 3D i wneud mowldiau blwch pecyn batri, a dorrodd y weithdrefn weldio o 12 i 3 a gwneud y corff 20% yn llymach. Sefydlodd linell gynhyrchu argraffu 3D a all wneud 50,000 o ddarnau y flwyddyn. Mae'r gost fesul eitem 35% yn is na gyda dulliau traddodiadol.