Apakah keperluan kekasaran permukaan untuk percetakan 3D logam dalam industri yang berbeza?

一, Kepentingan teknikal dan pengaruh industri kekasaran permukaan.
Kekasaran permukaan (Ra) ialah ukuran utama bentuk geometri mikro-permukaan. Nombor yang muncul untuknya secara langsung mempengaruhi tahap ketahanan komponen terhadap haus, kakisan, keletihan dan pengedap. Apabila anda mencetak 3D dengan logam, nilai Ra dipengaruhi oleh perkara seperti saiz zarah serbuk, ketebalan lapisan, kuasa laser dan teknik pengimbasan. Sebagai contoh, serbuk halus (15–45 μ m) boleh mempunyai nilai Ra serendah 3–5 μ m kerana ia mengalir dengan baik dan mengisi kolam cair secara sekata. Sebaliknya, serbuk kasar (53–105 μ m) biasanya mempunyai nilai Ra antara 8 dan 12 μ m kerana zarahnya terlalu besar.
Selalunya, nilai Ra bahagian bercetak yang belum dioptimumkan adalah antara 7 dan 20 μm. Tahap ini boleh memenuhi kebanyakan keperluan industri, walaupun terdapat risiko berfungsi yang besar dalam industri-tinggi.
Aeroangkasa: Permukaan kasar boleh menyebabkan tekanan terkumpul, yang boleh menyebabkan bilah enjin pecah terlalu cepat apabila berada di bawah suhu dan tekanan tinggi.
Implan perubatan: Tahap Ra lebih tinggi daripada 3.2 μm meningkatkan bahaya mikroorganisma melekat padanya dan boleh menyebabkan jangkitan selepas pembedahan;
Elektronik pengguna: Kekasaran permukaan boleh menyukarkan bahagian optik untuk menghantar cahaya melalui dan menurunkan kejelasan imej.
2, Keperluan dan contoh pembezaan industri
1. Aeroangkasa: Matlamat muktamad Ra Kurang daripada atau sama dengan 1.6 μ m
Sektor aeroangkasa mempunyai piawaian yang sangat ketat untuk keperluan bahagian yang boleh dipercayai. Sebagai contoh, bilah turbin harus mampu mengendalikan daya emparan 100,000 putaran seminit pada suhu tinggi 1300 darjah Celsius. Walaupun sedikit kecacatan permukaan mungkin mempunyai kesan yang dahsyat. Dalam dunia perniagaan, telah ditetapkan bahawa:
Standard teknikal: Untuk mengurangkan risiko pengelupasan lapisan pengoksidaan suhu tinggi-, nilai Ra bahagian penting hendaklah dikekalkan antara 0.8 dan 1.6 μm.
Dalam senario biasa, teknologi peleburan terpilih laser (SLM) digunakan untuk mencetak bilah kristal tunggal untuk jenis enjin pesawat tertentu. Selepas itu, penggilap elektro vakum digunakan untuk menjadikan permukaan lebih licin, menurunkan kekasaran dari Ra12 m kepada Ra0.8 m dan meningkatkan hayat keletihan sebanyak 40%.
Inovasi proses: Mesin Huashu High Tech FS200M mempunyai titik cahaya halus 40 μm yang boleh mencetak bahagian Ra3.0 μm secara langsung. Ini memenuhi keperluan industri aeroangkasa untuk pengeluaran besar-besaran bahagian ketepatan kecil.
2. Implan perubatan: garis merah biokompatibiliti dengan Ra 3.2 m
Perniagaan perubatan memerlukan permukaan yang kasar kerana ia lebih selamat untuk orang ramai dan berfungsi dengan lebih baik dengan perkara lain:
Implan ortopedik: Prostesis sendi aloi titanium mesti meniru struktur trabekular tulang, dengan kekasaran permukaan dikawal pada Ra1.5-2.5 μm untuk memudahkan lekatan dan percambahan sel tulang;
Implan pergigian: Nilai Ra kawasan berulir mestilah Kurang daripada atau sama dengan 3.2 μm; jika tidak, perkembangan bakteria boleh menyebabkan peri implantitis.
Pengoptimuman keseluruhan rantaian proses Yunyao Shenwei (penyebaran serbuk ultra-halus +-kawalan laluan optik berketepatan tinggi) memberikan permukaan kualiti Ra0.8–2.8 μ m. Ini bermakna implan boleh terus ke bilik pembedahan tanpa sebarang pemprosesan tambahan.
3. Elektronik untuk pengguna: Ra Kurang daripada atau sama dengan 0.8 μ m ialah kriteria gred optik.
Dorongan ke arah produk yang lebih kecil dan lebih banyak fungsi dalam elektronik pengguna adalah yang mendorong pencarian untuk permukaan licin.
Bahagian optik: Lekap untuk kamera telefon mudah alih mesti mempunyai Ra 0.8 μ m atau kurang untuk mengelakkan imej kabur yang dihasilkan oleh penyebaran cahaya.
Bahagian struktur: Untuk mengelakkan engsel komputer riba daripada haus terlalu cepat, ia perlu dirawat dengan permukaan yang mempunyai Ra kurang daripada 1.6 μ m.
Amalan industri: Peralatan iSLM80P Teknologi Zhongrui menggunakan titik 25 m dan teknologi penyebaran serbuk dinamik untuk mencetak antena mikro dengan Ra 3.2 m secara terus. Ini mengurangkan masa pemprosesan siaran-sebanyak 80% berbanding kaedah standard.
4. Tenaga dan acuan: kompromi yang baik antara kos dan Ra Kurang daripada atau sama dengan 6.3 μ m
Dalam pembuatan peralatan tenaga dan acuan, kekasaran permukaan perlu menjadi gabungan kos dan prestasi yang baik:
Kebuk pembakaran turbin gas: Ia perlu mampu mengendalikan suhu tinggi 1200 darjah dan hakisan gas. Kekasaran permukaan perlu dikekalkan antara Ra3.2 dan 6.3 μm untuk mencari kompromi antara rintangan kakisan dan kecekapan pemprosesan.
Acuan suntikan: Nilai Ra bagi permukaan saluran penyejukan konformal hendaklah Kurang daripada atau sama dengan 6.3 μ m. Jika tidak, produk mungkin herot kerana ia tidak sejuk secara sekata.
Sebagai contoh, teknologi SLM digunakan untuk mencetak jenis acuan kereta tertentu. Penggilapan kimia menurunkan nilai Ra daripada 15 μ m kepada 6.3 μ m, yang menjadikan acuan bertahan 30% lebih lama.