Adakah kita perlu melakukan rawatan permukaan sekali lagi selepas menanggalkan sokongan?

一, Jenis dan sebab kecacatan permukaan selepas menanggalkan sokongan
1. Kerosakan mekanikal: Kerosakan pada permukaan yang disebabkan oleh sentuhan dengan alat
Untuk menanggalkan penyokong logam, orang biasanya menggunakan peralatan seperti playar, roda pengisar atau laser. Sebagai contoh, semasa menanggalkan struktur sokongan saluran penyejukan dalaman bilah turbin enjin pesawat, menggunakan alat pemotong aloi keras boleh menghasilkan calar pada permukaan substrat aloi titanium sedalam 0.1–0.3mm. Sistem sokongan robot Zhejiang Tuobo mengekalkan tekanan sentuhan dalam 0.1N menggunakan kawalan maklum balas daya, namun lekukan tempatan masih boleh berlaku kerana variasi dalam kekerasan bahan.
2. Zon-panas yang terjejas ialah kawasan di mana pemotongan laser meninggalkan tekanan.
Apabila pemotongan laser menyokong, permukaan bahan boleh menjadi cukup panas untuk menghasilkan zon terjejas haba (HAZ). Contohnya, aloi suhu tinggi-berasaskan nikel-mungkin kehilangan 20% hingga 30% kekerasannya berikutan pemotongan laser dan retakan mikro mungkin terbentuk. Data percubaan untuk jenis muncung enjin roket tertentu menunjukkan bahawa kadar perambatan patah bagi-permukaan potong laser, tiada rawatan haba, adalah tiga kali lebih besar daripada substrat semasa ujian kelesuan.
3. Sisa serbuk: masalah dengan pembersihan struktur yang rumit
Semasa proses peleburan katil serbuk (PBF), ruang antara struktur sokongan dan substrat mungkin mengandungi serbuk yang belum cair lagi. Kajian kes firma implan perubatan menunjukkan bahawa apabila ketebalan lapisan serbuk sisa pada antara muka osseointegrasi cawan asetabular adalah lebih daripada 0.1 mm, kecekapan penyepaduan tulang menurun sebanyak 40%. 5% kepada 10% daripada serbuk tidak dapat dihapuskan walaupun dengan pemeriksaan getaran dan pembersihan aliran udara. Ini adalah kerana penjerapan elektrostatik atau kesesakan mekanikal.
2, Keperluan untuk rawatan permukaan sekunder: model keputusan berdasarkan bagaimana ia akan digunakan
1. Dalam bidang aeroangkasa, prestasi dijamin dalam keadaan yang sangat teruk.
Rawatan permukaan sekunder adalah satu kemestian untuk membuat kebuk pembakaran untuk enjin pesawat. Saluran aliran dalaman mesti boleh mengendalikan suhu 1500 darjah dan tekanan 10 MPa. Selepas sokongan dikeluarkan, kekasaran permukaan (Ra) mesti dikekalkan di bawah 0.8 μm. Satu syarikat menggunakan proses kombo "sandblasting+electrolytic penggilap":
Rawatan letupan pasir: Gunakan 200 zarah pasir alumina mesh untuk menurunkan nilai Ra daripada 6.3 μ m kepada 1.6 μ m. Ini mewujudkan lapisan tegasan mampatan setebal 0.5–1 μm dan meningkatkan kekuatan keletihan sebanyak 15%.
Penggilapan elektrolitik: Dengan menggunakan proses elektrokimia untuk melarutkan larutan berasaskan fosfat-, nilai Ra diturunkan kepada 0.4 μm dan retakan mikro pada permukaan yang disebabkan oleh letupan pasir dikeluarkan.
2. Implan perubatan: kriteria penting untuk biokompatibiliti
Kualiti permukaan implan ortopedik aloi titanium mempunyai kesan langsung ke atas bagaimana ia berintegrasi dengan tulang. Jika nilai Ra permukaan selepas sokongan dikeluarkan adalah lebih daripada 1.6 μm, eksperimen telah mendedahkan bahawa kadar lekatan osteoblas menurun sebanyak 60%. Satu syarikat menggunakan proses tiga-langkah "penggilap mekanikal + goresan asid + anodisasi":
Penggilapan mekanikal: Gunakan kertas pasir 600 grit untuk menyingkirkan serpihan sokongan dan mengekalkan nilai Ra pada atau di bawah 3.2 μ m.
Rawatan dengan goresan asid: Gores dalam larutan campuran asid hidrofluorik dan asid nitrik selama 10 minit untuk mencipta struktur mikroporous setebal 5–10 μm dan membantu sel tulang membiak.
Anodizing: Buat filem TiO ₂ oksida yang tebal 200nm pada 18V. Ini menjadikan permukaan lima kali lebih tahan terhadap kakisan dan memberikannya warna keemasan, yang menjadikannya lebih boleh diterima dalam tetapan klinikal.
3. Acuan industri: cari keseimbangan antara kegunaan dan kos
Dalam pembuatan acuan suntikan, rawatan permukaan sekunder perlu mencari kompromi antara kos dan prestasi. Kaedah syarikat khusus untuk menghapuskan sokongan daripada acuan aloi aluminium selepas rawatan:
Penyelesaian yang berkesan untuk ekonomi: Untuk memenuhi keperluan biasa pengacuan plastik, hanya rawatan letupan pasir (nilai Ra Kurang daripada atau sama dengan 3.2 μ m) dilakukan. Ini mengurangkan kos sekeping sebanyak 40%.
Penyelesaian dengan prestasi tinggi: Tingkatkan pemesinan ketepatan CNC (nilai Ra < 0.8 μ m), yang bagus untuk bahagian acuan yang perlu sangat berkilat atau jelas, tetapi ia akan mengambil masa tiga kali lebih lama untuk melakukannya.
3, Evolusi Teknologi: Langkah besar ke hadapan dalam automasi dan kecerdasan
1. Robot untuk membantu revolusi ketepatan sistem
Sistem robot enam-paksi daripada Zhejiang Tuobo menggunakan kedudukan visual 3D dan memaksa kawalan maklum balas untuk mengalih keluar sokongan dengan ketepatan kurang daripada satu milimeter. Dalam kes syarikat penerbangan tertentu, teknologi mengurangkan kadar sokongan baki bilah turbin daripada 12% kepada 0.5% dan juga mengurangkan kerosakan yang disebabkan oleh campur tangan manual.
2. Menggabungkan pelbagai jenis teknologi pemprosesan
EOS perniagaan Jerman membuat peralatan bersepadu "de support penggilap", yang melakukan penggilap magnetorheologi (MRF) sejurus selepas sokongan ditanggalkan. MRF boleh menjadikan permukaan lebih licin daripada 3.2 μm hingga 0.1 μm dalam masa kurang daripada 10 minit tanpa merosakkan bahagian bawah permukaan. Ini mungkin kerana bendalir bukan Newtonian- menjadi lebih tebal apabila ia dicukur.
3. Pengoptimuman ramalan teknologi berkembar digital
Siemens menghasilkan program NX MCD, yang boleh menunjukkan bagaimana tekanan pada permukaan berubah selepas sokongan ditanggalkan. Model kembar digital digunakan untuk mencari laluan pemotongan laser terbaik untuk bilah enjin. Ini menjadikan zon terjejas haba 0.5mm lebar dan bukannya 0.2mm lebar dan menggandakan hayat keletihan.