Bagaimana untuk mengelakkan ubah bentuk pemesinan bahagian bercetak 3D logam?

一, Fasa reka bentuk: Pengoptimuman topologi menggunakan simulasi tegasan
1. Mensimulasikan pengagihan tekanan dan membina semula struktur
Sebuah syarikat yang membuat bilah turbin untuk industri aeroangkasa menggunakan perisian Simufact Additive untuk menjalankan simulasi gandingan mekanikal terma. Mereka memerhatikan bahawa reka bentuk tipikal menunjukkan kepekatan tegasan dalam zon peralihan akar bilah. Menukar peralihan sudut kanan kepada peralihan sudut bulat dengan jejari 5mm dan mengisi kawasan yang tidak menanggung tegasan dengan struktur kekisi menurunkan puncak tegasan daripada 420MPa kepada 280MPa dan ubah bentuk cetakan sebanyak 62%. Senario ini menunjukkan bahawa pengoptimuman topologi berdasarkan simulasi boleh mencari-titik tekanan tinggi lebih awal daripada masa dan menjadikan pengagihan tegasan walaupun dengan menukar struktur.
2. Reka bentuk pintar struktur yang mengekalkan
Formula empirikal digunakan dalam reka bentuk sokongan tradisional, yang boleh menyebabkan haba terkumpul di satu kawasan dengan mudah. Perisian VoxelDance Engineering Manga Technology menggunakan teknologi pampasan ubah bentuk pengimbasan untuk mencipta struktur sokongan secara automatik yang sesuai dengan bentuk bahagian. Kaedah ini meningkatkan ketumpatan pengagihan sokongan semasa mencetak pemegang sambungan tiruan dalam syarikat peranti perubatan. Ia memotong kedalaman kerosakan permukaan yang disebabkan oleh menanggalkan sokongan selepas pensinteran daripada 0.3mm kepada 0.05mm dan mengurangkan jumlah bahan sokongan yang diperlukan sebanyak 30%.
3. Membina model untuk pampasan pra-ubah bentuk
Untuk badan injap hidraulik penerbangan yang perlu tepat hingga dalam ± 0.02mm, Syarikat Teknologi Platinum menggunakan-proses gelung tertutup yang dipanggil "pampasan pengimbasan pencetakan." Dalam proses ini, model asal dicetak dengan keluli tahan karat 316L, dan pengimbas ATOS Triple Scan 3D mendapat data ubah bentuk sebenar. Data ini kemudiannya digunakan untuk membuat model pra-ubah bentuk terbalik dalam perisian Magics. Selepas dua pusingan pembetulan, toleransi dimensi penting bahagian itu berubah daripada ± 0.15mm kepada ± 0.03mm, yang merupakan keperluan piawaian penerbangan.
2, Peringkat proses: Kawalan kolaboratif berbilang parameter
1. Menukar tetapan laser dengan cepat
Peralatan Huashu High Tech FS200M mengubah kuasa laser dan kelajuan pengimbasan secara dinamik semasa mencetak kebuk pembakaran enjin tertentu dengan memerhati medan suhu kolam cair dalam masa nyata. Dalam kawasan ketebalan dinding 3mm, parameter 800W/1200mm/s digunakan, dan dalam kawasan ketebalan dinding 0.8mm, parameter 600W/800mm/s digunakan. Pelarasan parameter partition ini mengurangkan input haba dalam-bahagian berdinding nipis sebanyak 40% dan tekanan baki sebanyak 55%. Ia juga membetulkan masalah ubah bentuk pensinteran dalam struktur julur 0.5mm.
2. Memperbaiki prosedur meletakkan bedak
Peralatan EOS M 400-4 menggunakan teknologi penyebaran serbuk penyesuaian untuk menangani kesan ketebalan lapisan serbuk pada ubah bentuk. Ia mengekalkan ketebalan lapisan pada 40 μ m di kawasan sokongan dan menukarnya secara dinamik kepada 25 μ m dalam kawasan permukaan-bebas. Data ujian menunjukkan bahawa pendekatan ini mengurangkan salah jajaran antara lapisan bahagian berdinding nipis daripada 0.12mm kepada 0.03mm dan meningkatkan nilai Ra kekasaran permukaan daripada 12.5 μm kepada 6.3 μm.
3. Kawalan atmosfera melalui gas lengai
Peranti Platinum BLT-S800 mengekalkan paras udara dan kelembapan yang sangat rendah (kurang daripada 10% RH dan 50ppm) semasa mencetak implan ortopedik aloi titanium. Ini dilakukan menggunakan sistem kawalan-gelung tertutup. Eksperimen yang membandingkan persekitaran yang berbeza telah menunjukkan bahawa ini boleh menurunkan kadar pengoksidaan serbuk daripada 0.8% kepada 0.15%. Ini menyelesaikan masalah filem oksida yang menyebabkan lapisan sukar untuk disambungkan dan menjadikan bahagian 18% lebih kuat.
3,Peringkat-pemprosesan pos ialah apabila kecacatan diperbaiki dan prestasi dipertingkatkan.
1. Rawatan ketumpatan tekanan isostatik panas (HIP).
Perniagaan enjin penerbangan tertentu menggunakan peralatan penekan isostatik panas QIH-15L untuk berfungsi pada bahagian aloi suhu tinggi Inconel 718. Mengekalkan bahagian pada 1200 darjah /150MPa selama 4 jam menjadikannya lebih padat (dari 99.2% kepada 99.98%) dan kurang berliang (daripada 0.3% kepada 0.002%). Hayat keletihan bahagian yang diproses adalah tiga kali lebih lama, dan kecacatan mikrocrack yang terbentuk semasa proses pensinteran telah hilang sepenuhnya.
2. Proses rawatan haba kecerunan
Untuk badan injap hidraulik keluli tahan karat 316L, buat tiga-proses rawatan haba: penyepuhlindapan pelepasan tekanan pada 550 darjah selama 2 jam, rawatan larutan pada 1050 darjah selama 1 jam dan rawatan penuaan pada 480 darjah selama 4 jam. Prosedur ini menjadikan bahagian lebih keras, daripada 180HV kepada 280HV, dan mengurangkan tekanan baki, daripada 320MPa kepada 80MPa. Ini membetulkan masalah lantunan dimensi selepas pemesinan.
3. Teknologi untuk mengalih keluar sokongan pintar
Pada peralatan DMG MORI LASERTEC 65 3D, pusat pemesinan pautan lima paksi digunakan untuk penyingkiran sokongan: daya pemotongan dipantau dalam masa nyata melalui sistem Kawalan Daya dan kadar suapan dilaraskan secara automatik. Ujian telah menunjukkan bahawa teknologi ini menjadikannya 40% lebih mudah untuk menanggalkan sokongan, dan ia mengekalkan kedalaman kerosakan permukaan dalam 0.02mm, yang mana bahagian penerbangan perlu kekal utuh.