Beth yw'r diffygion argraffu metel 3D cyffredin mewn gweithgynhyrchu llwydni?

一, Diffygion mewnol: lladdwyr na allwch eu gweld sy'n gwneud llwydni yn wannach
1. mandylledd
Mandyllau yw'r diffygion mewnol mwyaf cyffredin mewn mowldiau argraffu 3D metel. Maent yn codi pan na ddefnyddir y deunyddiau crai powdr cywir, paramedrau proses, ac amgylchedd amddiffynnol. Mae'r ffynhonnell yn dweud y gellir ei rannu'n ddau grŵp:
Mandyllau sy'n gysylltiedig â deunyddiau crai: Pan fydd y defnynnau metel yn cadarnhau, nid yw'r nwy y tu mewn iddynt yn dianc yn llwyr. Yn lle hynny, mae'n ffurfio mandyllau sydd ond ychydig o ficromedrau o led. Er enghraifft, os oes gan bowdr aloi titaniwm Ti-6Al-4V swigod ynddo, byddant yn mynd yn syth i'r eitem sy'n cael ei argraffu.
Mandylledd a achosir gan y broses: Os yw'r dwysedd ynni laser yn rhy isel, nid yw'r powdr metel yn toddi'n llwyr. Os yw'r egni'n rhy uchel, mae'r pwll tawdd yn symud tua llawer, sy'n tynnu nwy i mewn. Er enghraifft, yn y broses SLM (Toddi Laser Dewisol), os yw'r cyflymder sganio yn rhy uchel neu os yw'r trwch haen yn rhy fawr, mae'r pwll toddi yn dod yn llai sefydlog, ac mae mandyllau sfferig neu eliptig yn ffurfio'n gyflym.
Effaith: Gall mandyllau leihau dwysedd y llwydni (yn nodweddiadol uwch na 99%), a all leihau ei gryfder tynnol a'i fywyd blinder yn fawr. Mae astudiaethau wedi dangos y gall cynnydd o 1% mewn mandylledd arwain at ostyngiad o 20% i 30% ym mywyd blinder mowldiau Ti-6Al-4V.
2. Dim Cyfuniad
Mae diffygion nad ydynt yn ymasiad yn ymddangos fel bondiau gwan rhwng haenau neu linellau sganio. Mae hyn yn digwydd yn aml pan nad oes digon o fewnbwn ynni neu pan fydd y gweithdrefnau sganio anghywir yn cael eu gweithredu. Er enghraifft:
Diffyg ymasiad interlayer: Pan fo dwyster y laser yn rhy isel neu os yw'r trwch haen yn rhy fawr, nid yw'r haenau metel wrth ymyl ei gilydd yn toddi yr holl ffordd drwodd, gan adael bylchau ymyl miniog.
Cyfuniad anghyflawn o linellau sganio: Os yw'r llinellau sganio yn rhy bell oddi wrth ei gilydd neu os nad yw'r laser yn gorgyffwrdd ddigon, bydd gronynnau powdr heb eu toddi rhyngddynt.
Effaith: Gall namau nad ydynt yn ymasiad wanhau cryfder cneifio'r mowld a'r ymwrthedd trawiad yn fawr, yn enwedig pan fydd o dan lwythi deinamig. Mae hyn yn ei gwneud yn fwy tebygol o chwalu. Er enghraifft, yn ystod y broses stampio ar gyfer mowldiau ceir, gall diffygion ymasiad rhannol achosi i wyneb y mowld hollti neu blicio.
2, Diffygion wyneb: problem fawr sy'n gwneud mowldiau'n llai cywir
1. Garwedd yr wyneb
Mae garwedd wyneb mowldiau ar gyfer metel argraffu 3D fel arfer yn Ra 10-20 μ m, sy'n sylweddol uwch na'r Ra 0.8-3.2 μ m o brosesu rheolaidd. Mae yna lawer o bethau a all ei achosi, fel:
Camu grisiau: Mae'r ffordd y caiff ei wneud, trwy bentyrru haenau ar ben ei gilydd, yn rhoi siâp grisiog iddo ar yr ochr.
Newidiadau yn y pwll tawdd: Pan fydd metel hylif yn cadarnhau, gall gynhyrchu lympiau neu dipiau os yw'r tensiwn arwyneb yn y pwll tawdd yn anwastad neu os yw'r llif aer amddiffynnol yn ansefydlog.
Effaith: Gall garwder arwyneb uchel achosi straen i gronni a byrhau bywyd blinder y llwydni. Ar yr un pryd, mae arwynebau garw yn tueddu i amsugno baw ac amhureddau eraill mewn ireidiau neu hylifau torri, sy'n cyflymu traul. Er enghraifft, mewn mowldiau chwistrellu, gallai gormod o garwedd ar yr wyneb achosi marciau llif neu sglein anwastad ar wyneb y darnau plastig.
2. Ballio
Mae sfferoideiddio yn broblem gyffredin wrth gynhyrchu gwelyau powdr metel. Mae'n digwydd pan fydd metel hylifol yn solidoli i ronynnau sfferig oherwydd tensiwn arwyneb. Mae yna lawer o bethau a all ei achosi, fel:
Dwysedd ynni isel: Nid yw'r powdr metel yn toddi yr holl ffordd drwodd, felly mae'n ffurfio gronynnau sfferig ar wahân.
Dwysedd ynni uchel: Mae'r pwll tawdd yn tasgu o gwmpas yn dreisgar, ac mae'r defnynnau'n troi'n beli ar y powdr nad yw wedi toddi eto.
Effaith: Gall spheroidization wneud yr haen powdr yn llai llyfn, a all arwain at ddosbarthiad powdr anwastad a hyd yn oed niwed i'r sgraper wrth argraffu'r haen nesaf. Ar yr un pryd, bydd gronynnau spheroidized yn gwneud ansawdd wyneb y mowld yn waeth ac yn ei gwneud hi'n anoddach ei sgleinio.
3, Diffygion strwythurol: peryglon posibl a allai effeithio ar sefydlogrwydd y llwydni
1. Straen a Chracio dros ben
Yn ystod y broses o argraffu metel 3D, mae straen thermol yn cronni oherwydd bod y metel yn cynhesu ac yn oeri'n gyflym. Os yw'r straen gweddilliol yn uwch na chryfder cynnyrch y deunydd, gall achosi craciau. Mae yna wahanol fathau o graciau, fel:
Cracio solidoli: Mae'r gwahaniaeth yn y tymheredd rhwng y pwll tawdd a'r metel solet yn rhy fawr, felly nid yw'r metel hylif yn llifo'n dda ac ni all wneud iawn am anffurfiad crebachu.
Gwneud rhywbeth hylif Cracio: Mae'r ffiniau grawn yn y parth toddi rhannol yn toddi ac yn cracio pan gânt eu rhoi dan straen thermol.
Effaith: Gall craciau achosi methiant llwydni yn uniongyrchol, yn enwedig mewn mannau â thymheredd uchel neu ddeunyddiau cyrydol, lle mae craciau'n lledaenu'n gyflymach. Mewn mowldiau castio marw, er enghraifft, gallai diffygion adael i hylif alwminiwm ollwng, a all achosi problemau diogelwch.
2. Anffurfiannau o warping
Anghydweddiad straen thermol rhwng yr is-haen a'r eitem argraffedig yw'r ffynhonnell fwyaf cyffredin o anffurfiad ysbïo. Mae'n ymddangos fel plygu i fyny neu ystumiad cyffredinol ymyl y rhan argraffedig. Dyma rai o'r pethau a all ei achosi:
Dim digon o gynhesu'r swbstrad: Pan fydd yr argraffu yn dechrau, mae'r swbstrad a'r powdr ar dymheredd eithaf gwahanol, sy'n achosi crebachu anwastad.
Nid yw'r strwythur cymorth wedi'i ddylunio'n dda: Pan fydd y strwythur cymorth a'r rhan argraffedig wedi'u cysylltu, mae straen yn cronni, sy'n achosi anffurfiad pan ryddheir y cysylltiad.
Effaith: Gall warping ac anffurfio achosi i'r mowld fod o'r maint anghywir, gan ei gwneud hi'n amhosibl ei gyfuno â'r rhannau cywir. Yn yr amgylchiadau gwaethaf, mae’n rhaid ei daflu a’i greu eto, sy’n codi’r gost o’i adeiladu. Er enghraifft, wrth wneud mowldiau pigiad mawr, gallai warping ac anffurfio achosi gormod o glirio llwydni, sy'n gwneud i rannau plastig fflachio.
4, Strategaeth ar gyfer optimeiddio: rheolaeth lawn o'r broses o'r dechrau i'r diwedd
1. Gwella paramedrau'r broses
Rheoli'r dwysedd ynni: Er mwyn gwneud y pwll toddi yn fwy sefydlog, newidiwch y pŵer laser, cyflymder sganio, a thrwch yr haen. Er enghraifft, er mwyn cadw'r lefel toddi yn iawn a'r risg o dasgu'n isel, dylai fod gan ddeunydd Ti-6Al-4V ddwysedd ynni o 40-60J / mm³.
Dylunio strategaeth sganio: Defnyddiwch sganio ynys, sganio bwrdd siec, neu dactegau sganio cylchdro i atal straen thermol rhag cronni. Er enghraifft, gall troi pob haen 67 gradd i gyfeiriad y sgan helpu i gael gwared ar lawer o straen gweddilliol.
2. Technoleg ar gyfer prosesu post
Mae gwasgu isostatig poeth (HIP) yn cael gwared ar fandyllau mewnol ac yn codi dwysedd i dros 99.9% mewn gosodiadau -pwysedd uchel a thymheredd uchel. Er enghraifft, gall cryfder blinder mowldiau SLM sydd wedi'u trin â HIP godi mwy na 50%.
Prosesu a sgleinio gan beiriant: Gallwch gael arwyneb gyda Ra Llai na neu'n hafal i 0.4 μm trwy ddefnyddio peiriannu CNC i leihau garwedd ac yna naill ai caboli electrolytig neu malu dirgryniad.
3. Uwchraddio offer a deunyddiau
Rheoli ansawdd ar gyfer powdr: Er mwyn lleihau'r diffygion mewn deunyddiau crai, dewiswch bowdrau sydd o ansawdd uchel, sydd â sfferigedd uchel, sy'n llifo'n dda, ac sydd â chrynodiad isel o ocsigen. Er enghraifft, mae gan bowdrau a wneir gan atomization sfferigedd o fwy na 95%.
Gwella cywirdeb offer: Er mwyn cael cywirdeb lleoli o ± 5 μm a lleihau effeithiau cam, rydym yn defnyddio laserau manwl uchel, systemau canolbwyntio deinamig, a-rheoli adborth dolen gaeedig.