Edrychwch, ar ôl 20 mlynedd yn rhedeg ffatri argraffu 3D metel arferol a gweithio gyda phawb o gysefin awyrofod i gychwyn dyfeisiau meddygol, gallaf ddweud un peth wrthych gyda sicrwydd llwyr: y camgymeriad drutaf y gallwch ei wneud yw trin triniaeth arwyneb fel cam cosmetig "neis-i-gael".
Rwyf wedi gweld sypiau prototeip $50,000 yn hwylio trwy archwiliad dimensiwn, dim ond i fethu mewn profion chwistrellu halen bythefnos yn ddiweddarach. Rwyf wedi gwylio cwmnïau'n colli cytundebau mawr oherwydd bod rhan oedd yn ymddangos yn berffaith wedi dechrau dangos cyrydiad yn y maes. Ac ym mhob achos unigol, daeth yr achos sylfaenol i lawr i un peth: fe wnaethant hepgor dilysiad cywir o'r broses trin wyneb.
Os ydych chi'n defnyddio SLM 3D Printing Metal (neu unrhyw broses ymasiad gwely powdr), nid yw triniaeth arwyneb yn ddewisol - mae'n gam gweithgynhyrchu hollbwysig y mae'n rhaid ei ddilysu fel unrhyw un arall. Heddiw, rwy'n tynnu'r llen yn ôl ar pam mae hyn yn bwysig, sut olwg sydd ar ddilysu priodol, a sut mae'r timau gweithgynhyrchu argraffu metel 3D ardystiedig gorau yn ei wneud yn iawn.
Y Dilema "Edrych yn Dda" vs. "Yn Dda".
Dyma'r sgwrs dwi'n cael bron bob mis:
Cleient: "Mae'r rhannau'n edrych yn wych - drych gorffeniad, neis a sgleiniog. Rydym yn dda i fynd, iawn?"
Me: "Ydych chi wedi dilysu'r broses orffen?"
Cleient: "Dim ond caboli ydyw ..."
Dyna lle mae pethau'n mynd o chwith. Mewn gweithgynhyrchu ychwanegion metel diwydiannol, mae'r wyneb a welwch yn ganlyniad prosesau ymosodol lluosog - gwres, cemegau, sgraffinio mecanyddol, neu ddiddymu electrocemegol. Mae pob un yn newid y deunydd mewn ffyrdd a all effeithio ar fywyd blinder, ymwrthedd cyrydiad, biocompatibility, a chywirdeb dimensiwn.
Nid addurno yw triniaeth arwyneb. Mae'n broses arbennig o dan ISO 13485 ac AS9100 - sy'n golygu na all ei allbwn gael ei wirio'n llawn trwy arolygiad terfynol yn unig. Rhaid i chi ddilysu'r broses.
Beth Yw "Dilysu" Mewn Gwirioneddol yn y Byd Ychwanegion?
Mae dilysu yn ateb un cwestiwn sylfaenol: A allaf gynhyrchu rhannau sy'n bodloni'r holl ofynion dro ar ôl tro ac yn ddibynadwy gan ddefnyddio'r union broses hon?
Mae'n dibynnu ar y fframwaith IQ/OQ/PQ clasurol:
IQ (Cymhwyster Gosod): A yw'r offer (peiriant sgleinio, bath electropolishing, CNC, ac ati) wedi'u gosod yn gywir a'u graddnodi?
OQ (Cymhwyster Gweithredol): A yw'r broses yn gweithredu'n gyson o fewn paramedrau diffiniedig ar draws ei hystod lawn?
PQ (Cymhwyster Perfformiad): A yw'r broses yn gyson yn cynhyrchu rhannau sy'n bodloni'r holl fanylebau (dimensiwn, mecanyddol, glendid, ymwrthedd cyrydiad) o dan amodau cynhyrchu go iawn?
YnArgraffu SLS Metal 3Dneu SLM, rhaid i chi hefyd ddilysu sut mae'r gorffeniad yn rhyngweithio â'r microstrwythur unigryw a grëwyd wrth argraffu - straen gweddilliol, mandylledd micro, a phriodweddau anisotropig.
Pam na Allwch Anwybyddu Dilysiad Arwyneb ar gyfer Rhannau Diwydiannol
Dyma beth sy'n digwydd pan fyddwch chi'n torri corneli:
Brithiad hydrogen: Gall rhai prosesau sgleinio neu ysgythru cemegol gyflwyno hydrogen i ditaniwm neu ddur cryfder uchel, gan eu gwneud yn frau ac yn dueddol o fethiant sydyn dan lwyth.
Rhyngweithio Straen Gweddilliol: Mae rhannau SLM eisoes yn cario straen mewnol uchel. Gall triniaethau wyneb ymosodol eu lleddfu neu eu hailddosbarthu mewn ffyrdd anrhagweladwy, gan achosi ystumiad neu gracio.
Lleihau Bywyd Blinder: Gall un crafu dwfn neu haen wedi'i hail-gastio wedi'i thynnu'n amhriodol ddod yn safle cychwyn crac. Mewn awyrofod, gall hyn leihau bywyd blinder 30-70%.
Rwyf wedi gweld falf pwysedd uchel wedi'i hargraffu yn Inconel 718 yn pasio pob gwiriad gweledol a dimensiwn, dim ond i fethu'n drychinebus yn y profion oherwydd bod cemeg electropolishing bath wedi symud y tu allan i derfynau dilys. Costiodd y adalw ac ail-ddilysu ymhell dros $200,000 i'r cleient.
Sut mae Argraffu SLM 3D Metel yn Dylanwadu ar Ofynion Arwyneb
Mae rhannau SLM yn dechrau'n arw (Ra 8-25 μm) gyda phowdr wedi'i doddi'n rhannol, llinellau haen, a mandylledd is-wyneb posibl. Rhaid i driniaeth arwyneb fynd i'r afael â'r rhain i gyd tra'n cadw buddion gweithgynhyrchu ychwanegion (geometreg gymhleth, dyluniad ysgafn, amseroedd arwain byr).
Dyma pam mae ffatri gweithgynhyrchu ychwanegion metel diwydiannol difrifol yn trin gorffeniad wyneb fel estyniad o'r broses argraffu - nid ôl-ystyriaeth.
Cam-wrth-Cam: Y Broses Dilysu Triniaeth Arwyneb
Diffiniwch y Geometreg Achos Gwaethaf gan ddefnyddio'r nodweddion mwyaf heriol - waliau tenau, sianeli mewnol, corneli miniog, arwynebau mawr gwastad.
Darganfod Goddefiant Tynnu Deunydd Mesur yn union faint o ddeunydd y mae pob proses yn ei dynnu (ee, electropolishing fel arfer 10-40 μm yr ochr). Ychwanegu stoc iawndal yn y model CAD.
Sefydlu Protocolau Glendid Dilysu cael gwared ar yr holl weddillion, yn enwedig mewn nodweddion mewnol cymhleth. Defnyddio dadansoddiad SEM/EDS a chyfrif gronynnau.
Rhedeg PQ Llawn gyda Samplu Ystadegol Cynhyrchu adeiladau lluosog ar draws gwahanol beiriannau, gweithredwyr, a sypiau deunyddiau.
Cymhariaeth Dechnegol: Effaith Triniaethau Wyneb ar Priodweddau Materol
|
Triniaeth |
Tynnu Deunydd Nodweddiadol |
Effaith ar Nerth Blinder |
Risg Dimensiynol |
Gorau Ar Gyfer |
Cymhlethdod Dilysu |
|
Ffrwydro Glain |
5–15 μm |
Gwelliant bach |
Isel |
Glanhau a gwead unffurf |
Canolig |
|
Electropolishing |
10–40 μm |
Fel arfer yn gwella |
Canolig |
Ymwrthedd meddygol a cyrydiad |
Uchel |
|
Postio CNC-Peiriannu |
200-500 μm stoc |
Gall wella neu leihau |
Isel (os caiff ei reoli) |
Goddefiadau critigol |
Uchel |
|
Ysgythriad Cemegol |
5–30 μm |
Amrywiol |
Canolig-Uchel |
Sianeli mewnol |
Uchel Iawn |
Tirwedd Rheoleiddio: Pan fo Dilysu yn Gyfraith
Ar gyfer dyfeisiau meddygol, mae triniaeth arwyneb yn nodwedd hollbwysig o dan reolaethau dylunio FDA. Mae angen dilysu proses lawn ar gyfer ISO 13485. Mewn awyrofod (AS9100), mae angen olrheiniadwyedd o swp powdr i arwyneb caboledig terfynol.
Bydd gwneuthurwr argraffu metel 3D ardystiedig ag enw da yn cynnal ffeiliau dilysu meistr ac yn darparu -adroddiadau PQ penodol i gwsmeriaid.
Senario Byd Go Iawn
Roedd cleient yn y sector ynni eisiau arbed 15% trwy hepgor dilysiad manwl ar electropolishing falfiau 316L. Llwyddodd y rhannau i basio arolygiad cychwynnol ond methodd yn y gwasanaeth dŵr halen oherwydd gweddillion cemegol mewn micro{3}}agennau.
Canlyniad: Galw swp llawn yn ôl, oedi prosiect o chwe wythnos, a dros $200,000 mewn costau uniongyrchol. Pan wnaethom ail-ddilysu'r broses lawn (gan gynnwys monitro cemeg bath a dilysu rinsio), diflannodd y broblem.
Rheoli Economeg Dilysu
Mae gan ddilysu gost ymlaen llaw, ond mae'n talu amdano'i hun trwy gynnyrch uwch, sgrap is, cymeradwyaeth reoleiddiol gyflymach, a llai o fethiannau maes. Mae cwmnïau clyfar yn trosoledd ffeiliau "Meistr Dilysiad" gan eu cyflenwr i leihau costau ar archebion dilynol.
Cwestiynau Cyffredin Am Ddilysu Arwyneb
A oes angen profi pob rhan?
Na. Defnyddio cynlluniau samplu ystadegol yn seiliedig ar allu risg a phroses (Cpk).
A allaf ddilysu proses sgleinio â llaw?
Ydy, ond mae'n anoddach. Mae prosesau awtomataidd neu led-yn llawer haws i'w dilysu a'u rheoli.
Sut mae dod o hyd i wneuthurwr ardystiedig sy'n cynnig dilysiad llawn?
Chwiliwch am ISO 13485 (gyda chwmpas ychwanegyn), AS9100, a gweithdrefnau IQ/OQ/PQ wedi'u dogfennu. Gofynnwch am gael gweld eu prif gynllun dilysu yn ystod yr archwiliad.