A oes gan wahanol feysydd yr un anghenion ar gyfer gorffen printiau metel 3D?

1. Awyrofod: Y perfformiad gorau a'r gallu i addasu i amgylcheddau eithafol
Mae gan y sector awyrennau safonau heriol iawn ar gyfer rhannau printiedig metel 3D. Yn fyr, rhaid i'r rhannau hyn fod yn gryf, yn gallu trin tymheredd uchel, yn ddibynadwy ac yn ysgafn. Er enghraifft, mae'n rhaid i lafnau tyrbinau injan awyrennau berfformio ar dymheredd dros 1000 gradd a chynnal grymoedd allgyrchol o ddegau o filoedd o chwyldroadau y funud. Rhaid iddynt hefyd fod 30% i 50% yn ysgafnach na castiau safonol. Mae'r amgylchedd gwaith anodd iawn hwn yn rhoi tri phrif ofyniad ar-brosesu post:

Rheoli microstrwythur: Defnyddio gwasgu isostatig poeth (HIP) i gael gwared ar fandyllau mewnol a chael y dwysedd deunydd yn agos at 100%. Mae cwmni awyrennau penodol yn cyflogi llafnau aloi titaniwm printiedig 3D wedi'u trin gan HIP. Mae'r llafnau hyn yn para bum gwaith yn hirach na rhannau heb eu trin ac maent 92% mor gryf â rhannau ffug.
Cael gwared ar straen gweddilliol: Gall y straen gweddilliol o'r broses toddi dethol laser (SLM) fod mor uchel â 60% o gryfder cynnyrch y deunydd. Mae angen anelio straen (gan ddal ar 550 gradd am 4 awr) i ddod â lefel y straen i lawr i lefel ddiogel. Ar ôl y driniaeth hon, roedd strwythur cario llwyth llong ofod benodol yn gallu newid siâp o 3.2mm i fewn 0.1mm.
Rheoli cyfanrwydd arwyneb: Mae caboli electrolytig yn lleihau'r garwedd arwyneb o Ra12.5 μm i Ra0.4 μm ac yn gwneud haen goddefol sy'n 1–2 μm o drwch. Mae hyn yn gwneud y prawf chwistrellu halen yn para rhwng 200 awr a 2000 awr ac yn gwneud y cynnyrch yn ddiogel i'w ddefnyddio mewn amgylcheddau morol.
2, Mewnblaniadau meddygol: biocompatibility ac addasu unigol
Mae angen rhannau metel printiedig 3D ar y busnes meddygol sy'n ddiogel ar gyfer pethau byw a gellir eu defnyddio mewn llawer o wahanol ffyrdd. Y brif broblem yw sicrhau bod "swyddogaeth strwythur materol" yn cyfateb dair gwaith. Er enghraifft, mae angen i brosthesis cymalau clun wedi'i deilwra fodloni'r paramedrau canlynol ar gyfer prosesu post:

Actifadu biolegol arwyneb: Mae haen ocsid mandyllog 20 μm o drwch yn cael ei gynhyrchu ar wyneb aloi titaniwm gan ddefnyddio ocsidiad arc micro. Cedwir y mandylledd rhwng 30% a 40%, ac mae maint y mandwll rhwng 50 a 100 μm, sy'n debyg i strwythur trabeculae esgyrn dynol. Dangosodd ymchwiliad clinigol y gall y driniaeth arwyneb hon wella cyflymder integreiddio esgyrn 40%, gan gyflawni cyfradd sefydlogrwydd prosthesis o 98.7% chwe mis ar ôl-llawdriniaeth.
Triniaeth nad yw'n defnyddio magnetau: Er mwyn i gyseiniant magnetig niwclear weithio, rhaid i magnetedd gweddilliol y deunydd fod yn llai na 5nT, a rhaid dileu'r gwahaniaeth mewn cyfeiriadedd parth magnetig sy'n digwydd yn ystod argraffu trwy driniaeth datrysiad solet (inswleiddio 850 gradd am 2 awr a diffodd dŵr). Ar ôl y therapi hwn, crebachodd y rhanbarth o arteffactau llun a achoswyd gan stent cardiaidd penodol mewn peiriant MRI 3T 82%.
Rheoli maint sy'n unigryw i chi: Mae canolfan peiriannu cyswllt pum echel yn malu wyneb yr uniad i drachywiredd maint o ± 0.02 mm. Gan ddefnyddio peirianneg gwrthdro i sganio data CT cleifion, argraffu 3D, a pheiriannu manwl CNC, mae mewnblaniad atgyweirio penglog wedi'i deilwra yn ffitio 99.3% o'r safle diffyg.
3. Gwneud ceir: cydbwyso pwysau a chost
Yn y sector modurol, mae angen "pegynol" am rannau metel printiedig 3D. Mae -modelau diwedd uchel eisiau'r perfformiad gorau, tra bod modelau cost isel eisiau cadw costau i lawr. Mae'r gofyniad unigryw hwn yn gwthio technoleg prosesu post i newid mewn dwy ffordd:

Prosesu cydrannau perfformiad uchel: Mae casin modur cerbyd ynni newydd wedi'i adeiladu o aloi alwminiwm printiedig 3D. Mae triniaeth thermol T6 (hydoddiant solet 530 gradd + heneiddio artiffisial 170 gradd) yn codi'r cryfder tynnol o 280 MPa i 380 MPa. Mae'r dargludedd thermol hefyd yn cael ei wella o 120W / (m · K) i 180W / (m · K) i ddiwallu anghenion modiwlau IGBT ar gyfer afradu gwres.
Prosesu cydrannau economaidd: Mae model economaidd penodol yn defnyddio cromfachau dur di-staen printiedig 3D, gyda garwedd arwyneb wedi'i leihau o Ra10 μm i Ra3.2 μm trwy driniaeth sgwrio â thywod gan ddefnyddio gronynnau tywod Al2O3 o 80 maint rhwyll. Ar yr un pryd, crëir haen straen cywasgol 0.5 μm o drwch, sy'n ymestyn y bywyd blinder o 50,000 i 200,000 o gylchoedd, gan fodloni'r meini prawf defnydd 10 mlynedd.
Optimeiddio swp-gynhyrchu: Mae dyfais SLM aml--pen laser yn argraffu corff falf trawsyrru penodol, ac mae interferomedr laser ar-lein yn gwirio ansawdd y bondio rhynghaenog mewn amser real. Gyda chymorth triniaeth peening ergyd awtomataidd (gleiniau gwydr, maint gronynnau 220 rhwyll), mae'r ôl-({3}}amser prosesu ar gyfer un darn yn cael ei dorri o 45 munud i 12 munud, sy'n ddigon o amser i wneud 500,000 o ddarnau y flwyddyn.
4. Offer ynni: bywyd hir gwarantedig a gwrthsefyll cyrydiad
Mae angen i rannau printiedig metel 3D allu trin amodau llym iawn, fel tymheredd uchel, pwysau uchel, a chorydiad sylweddol. Mae hyn yn wir yn y sectorau ynni niwclear, petrocemegol, ac eraill. Mae falf olew a nwy tanfor penodol wedi'i hadeiladu o aloi wedi'i seilio ar nicel a gafodd ei argraffu 3D. Mae ei system brosesu post-yn cynnwys:

Glanhau gan ddefnyddio hylifau uwch-gritigol: Gan ddefnyddio hylif CO2 i glirio powdr dros ben yn y sianel llif mewnol, mae'r dull hwn wyth gwaith yn fwy effeithiol na glanhau ultrasonic nodweddiadol, ac mae maint y gronynnau dros ben yn cael ei gadw o dan 10 μm.
Triniaeth wres graddiant: Trwy ddiffodd segmentu (quenching dŵr 1050 gradd + 760 quenching olew gradd), mae haen martensitig 1mm o drwch yn cael ei ffurfio ar wyneb y deunydd, tra bod y strwythur austenite yn cael ei gadw yn y craidd. Mae hyn yn gwneud i galedwch effaith y falf fynd o 20J i 120J ar amodau tymheredd isel -46 gradd.
Technoleg cotio cyfansawdd: Yn gyntaf, mae chwistrellu plasma yn creu haen ceramig 0.3mm o drwch Al2O3-13% TiO2. Yna, mae cladin laser yn ychwanegu haen aloi NiCrBSi 0.1mm o drwch. Mae hyn yn gostwng cyfradd cyrydiad y falf o 0.02mm y flwyddyn i 0.001mm y flwyddyn mewn datrysiad NaCl 5%.