A fydd triniaeth wres yn effeithio ar gywirdeb dimensiwn y rhannau?

一, Y brif ffordd y mae triniaeth wres yn newid maint pethau
1. Gollwng straen gweddilliol a straen thermol
Mae'r dull argraffu metel 3D yn gwresogi ac yn oeri'r deunydd yn gyflym, sy'n achosi ystumiad dellt mewnol a straen gweddilliol. Er mwyn lleddfu straen trwy ymlacio dellt, mae triniaeth wres yn gwresogi i dymheredd islaw'r tymheredd ailgrisialu (er enghraifft, cadw aloi titaniwm ar 800 gradd am 2 awr). Ond gallai anwastadrwydd rhyddhau straen achosi anffurfiad lleol. Er enghraifft, os nad yw dyluniad y strwythur cynnal ar gyfer llafnau tyrbin injan awyrennau yn dda, gall tynnu'r gefnogaeth ar ôl triniaeth wres achosi crynhoad straen lleol a chynhyrfu ymyl y llafn, gydag anffurfiad o 0.1-0.3mm.
2. Newid cyfaint oherwydd newid cyfnod
Yn ystod triniaeth wres, gall deunyddiau newid cyfnodau (trawsnewidiad martensitig o'r fath), a all achosi eu cyfaint i dyfu neu grebachu. Er enghraifft, gall aloion tymheredd uchel sy'n seiliedig ar nicel newid o austenite i martensite os yw'r gyfradd oeri yn rhy gyflym ar ôl triniaeth hydoddiant (1080 gradd am 1 awr). Gall hyn achosi rhannau a argraffwyd gan laser toddi gwely powdr (LPBF) i ehangu mewn cyfaint a newid mewn maint. Mae data arbrofol yn dangos y gall gwall dimensiwn critigol cydrannau sydd heb gyfradd oeri reoledig gyrraedd ± 0.05mm ar ôl-triniaeth wres, y tu hwnt i'r terfynau a ganiateir a bennwyd gan safonau hedfan.
3. Twf grawn a homogenedd meinweoedd
Gall rheoli'r gyfradd wresogi a dal amser yn ystod triniaeth wres wella unffurfiaeth meinwe a maint grawn. Ond os bydd y grawn yn tyfu'n anwastad, fe allai achosi gwahanol faint o grebachu mewn gwahanol leoedd. Er enghraifft, mae gwresogi cyfansawdd atgyfnerthu ffibr carbon parhaus (CCFRC) i 100 gradd yn codi ei grisialu matrics o 17.42% i 22.76%. Ond os nad yw'r ffibrau wedi'u gwasgaru'n gyfartal, gallai gynhyrchu gwahaniaeth maint o 0.02 i 0.05 mm, a fyddai'n ei gwneud hi'n anoddach rhoi pethau at ei gilydd yn gywir.
2, Enghraifft gyffredin: mae triniaeth wres yn cael dwy effaith ar gywirdeb dimensiwn
1. Awyrofod: dod o hyd i'r cydbwysedd cywir rhwng cywirdeb uchel a pherfformiad uchel
Mae Boeing yn gwneud cromfachau awyrennau gan ddefnyddio technoleg LPBF, ond mae angen eu trin â gwres i godi eu cryfder tynnol i 520MPa. Ond yn dilyn triniaeth wres, mae'n dod yn anodd cadw dimensiynau'r darnau yn sefydlog. I gael rheolaeth fanwl gywir, gwnewch y canlynol:
Iawndal cyn-anffurfiannau: Defnyddiwch ragffurfiad gwrthdro ar y model gwreiddiol i ddod â'r model digolledu yn nes at y maint optimaidd ar ôl triniaeth wres. Bydd hyn yn gwella cywirdeb argraffu 66.2%.
Gwresogi ac oeri segmentiedig: Defnyddio dull gwresogi fesul cam (gan ddal 50 gradd am 30 munud) ac oedi wrth oeri (oeri aer ar ôl oeri ffwrnais i 200 gradd) i leihau straen thermol a gynhyrchir gan raddiannau tymheredd, gydag anffurfiad wedi'i reoleiddio o fewn ± 0.03mm.
2. Mewnblaniadau meddygol: y cyfuniad o biocompatibility a chywirdeb dimensiwn
Wrth argraffu cwpanau asetabular aloi titaniwm 3D, rhaid i'r strwythur micro mandyllog arwyneb (5-10 μm) fod yn fanwl iawn o ran maint. Mae cwmni penodol yn cael rheolaeth fanwl gywir gyda'r dull cyfun o "anelio lleddfu straen + ysgythriad asid":
Anelio lleihau straen: Daliwch ar 650 gradd am 2 awr i gael gwared ar unrhyw straen argraffu sydd dros ben a gwneud newidiadau maint yn llai tebygol yn ystod yr ysgythru asid nesaf.
Triniaeth ysgythru asid: Defnyddiwch gymysgedd o asid hydrofluorig a hydoddiant asid nitrig i ysgythru am 10 munud i wneud micropores homogenaidd. Bydd hyn yn atal rhyddhau straen rhag achosi cyrydiad lleol. Dylid cadw gwahaniaethau maint o fewn ± 0.02mm.
3. Mowldiau diwydiannol: Dod o hyd i'r cydbwysedd cywir rhwng cost a defnydd
Trwy'r weithdrefn "ateb solet + heneiddio" ar gyfer triniaeth wres, mae cwmni penodol wedi gwneud mowldiau aloi alwminiwm yn anoddach i 120HB. Fodd bynnag, mae angen iddynt ddod o hyd i gyfaddawd rhwng cost a chywirdeb:
Y dull cost-effeithiol yw gwneud dim ond sandblast (gwerth Ra Llai na neu'n hafal i 3.2 μ m) y rhannau i gyflawni'r anghenion mowldio plastig nodweddiadol. Mae hyn yn lleihau cost pob darn 40%, ond nid yw'r dimensiynau'n sefydlog iawn.
Datrysiad perfformiad uchel: Cynyddu peiriannu manwl CNC (gwerth Ra Llai na neu'n hafal i 0.8 μ m), sy'n dda ar gyfer rhannau llwydni y mae angen iddynt fod yn sgleiniog neu'n glir iawn. Bydd hyn yn treblu'r amser prosesu, ond bydd y cywirdeb dimensiwn yn ± 0.01mm.
3, Strategaeth ar gyfer rheoli cywirdeb dimensiwn: gwella prosesau a llunio technolegau newydd
1. Paru paramedrau proses: gwneud y prosesau trin gwres ac argraffu yn gweithio gyda'i gilydd
Rhaid i'r gosodiadau ar gyfer y driniaeth wres fod yr un fath â'r rhai ar gyfer y broses argraffu 3D, megis y tymheredd a'r gyfradd oeri. Er enghraifft, os ydych chi'n argraffu aloi Inconel 718 gan ddefnyddio LPBF a bod yr haen argraffu yn 0.05mm o drwch, mae angen i chi ddefnyddio triniaeth ateb 1150 gradd a thriniaeth heneiddio 720 gradd i leihau craciau a newidiadau dimensiwn sy'n digwydd pan fydd y deunydd yn oeri'n rhy gyflym. Mae profion wedi dangos y gall paramedrau paru wneud i rannau bara tair gwaith yn hirach a gwneud eu dimensiynau'n fwy sefydlog 50%.
2. System rheoli thermol smart: yn cadw llygad ar bethau mewn amser real ac yn gwneud newidiadau yn ôl yr angen
Gan ddefnyddio synwyryddion isgoch a rheoli adborth tymheredd, mae'r system rheoli thermol deallus yn gwneud y maes thermol yn fwy unffurf. Gall y system AI a wneir gan Platinwm Technology newid y pŵer laser a'r cyflymder sganio mewn amser real. Mae hyn yn cadw'r tymheredd rhag newid gormod wrth argraffu cromfachau aloi titaniwm, gan ei gadw o fewn ± 5 gradd. Ar ôl triniaeth wres, mae'r system hefyd yn lleihau'r gwyriad dimensiwn o ± 0.05mm i ± 0.02mm.
3. Ffyrdd newydd o wres trin pethau: gwresogi lleol a'r broses gyfansawdd
Triniaeth wres leol: Defnyddir gwresogi ymsefydlu neu driniaeth wres leol laser ar ddarnau mawr i'w cadw rhag mynd yn anffurf pan fyddant yn cael eu gwresogi i gyd drosodd. Trwy driniaeth datrysiad lleol, mae braced hedfan penodol wedi cyrraedd cryfder tynnol o 520MPa a sefydlogrwydd dimensiwn yn well na ± 0.03mm.
Proses gyfansawdd: defnyddio triniaeth wres a gwasgu isostatig poeth (HIP) gyda'i gilydd i gael gwared ar ddiffygion mewnol a gwella'r strwythur. Mae bywyd blinder llafnau tyrbin injan hedfan GE dair gwaith yn hirach ar ôl triniaeth HIP, ac mae'r anffurfiad dimensiwn yn cael ei gadw o dan 0.05%.