כטכנולוגיה משבשת, הדפסת תלת מימד מתכת נמצאת בשימוש נרחב בתעשייה, כולל שורה של תחומים כגון תעופה וחלל, ביו-רפואה ומכוניות. באמצעות ייצור תוסף מתכת, חופש העיצוב והגמישות בייצור מוגברים, וניתן לממש טופוגרפיה מורכבת וייצור מותאם אישית, ובכך לקצר את זמן היציאה לשוק. אם רוצים להדפיס מוצר מושלם, יש לבדוק את התהליך שכבה אחר שכבה. העורך של Xianji.com יציג את שלושת הגורמים המשפיעים על התפוקה של הדפסת תלת מימד מתכת: חומרי גלם, פרמטרים של תהליך ושאריות מתח תרמי.

חומרי גלם וחומרים מתכלים עבור שלושת המרכיבים העיקריים של תפוקת הדפסת תלת מימד מתכת

הדפסת מתכת תלת מימדית מתבצעת בתא יצירה מלא בארגון, שבו תכולת החמצן נמוכה מ-3 עמודים לדקה כדי להבטיח שלא ייווצרו תחמוצות במהלך סריקת לייזר. יתרה מכך, לחומרי המתכת המשמשים להדפסת תלת מימד יש דרישות מחמירות מבחינת טוהר, כדוריות, פיזור גודל החלקיקים ותכולת החמצן. חומרי מתכת נפוצים בשוק כוללים כעת סגסוגות טיטניום, נירוסטה, סגסוגות קובלט-כרום, סגסוגות על בסיס ניקל וסגסוגות אלומיניום. החומר והעובי של מצע המתכת קובעים גם את האיכות והדיוק של המוצר המודפס. הגדלת עובי המצע והעלאת טמפרטורת המצע יכולים לדכא משמעותית את העיוות של האובייקט היצוק ולשפר את דיוק הממדים של האובייקט היצוק.

השפעת פרמטרי התהליך של שלושת האלמנטים העיקריים של תפוקת הדפסת תלת מימד מתכת על קלט צפיפות האנרגיה

כל חלק אחרון נעשה על ידי התכה שכבה אחר שכבה. עם כל שכבה נמסה, הפלטפורמה נופלת, ואבקה חדשה מכסה את השכבה וחוזרת על התהליך הנ"ל. העיקרון היוצר הוא שהלייזר מכניס צפיפות אנרגיה מסוימת לשכבת האבקה, כך שהאבקה באזור הסרוק מגיעה למצב מותך. צפיפות האנרגיה המתקבלת על ידי האבקה קשורה לכניסת הלייזר ולפרמטרים הנשלטים במהלך תהליך הסינטר, כגון מהירות סריקה, מרחק סריקה, כוח סריקה, אנרגיית לייזר יוצר בריכה מותכת על פני אבקת המתכת, וכן הבריכה המותכת משפיעה על האפקט היוצר של האבקה שמסביב.

הלייזר יסרוק לאזור הדפוס שצריך להתיך לפי כלל וכיוון מסוים, ומסלול הסריקה מנורמל באופן סביר לפי חומרים שונים. חלוקת אזור הסריקה לרצועות, לוחות דמקה וכו' יכולה לשחרר ביעילות את הלחץ הפנימי של החלק, ותכנון כל שכבה של וקטור סריקה יכול להפחית את ערך הלחץ שנוצר במהלך תהליך ההיתוך.

לאחר מכן, בתהליך של התכה סלקטיבית, נוכל לשפר את הביצועים של המוצר הסופי באמצעות ההיבטים הבאים. להלן תצוגה מוגדלת של אותו חומר במרווחי סריקה שונים. אנו יכולים לראות שכאשר מרווח הסריקה מתרחב לטווח מסוים, יופיעו פגמים פנימיים ברורים מאוד:

קו בקע (Hatch Spacing: מרווח סריקה, השולט על המרחק בין שני קווים מקבילים סמוכים בהמסת לייזר.)

למרות שמרחק סריקה גדול יכול לשפר משמעותית את יעילות היצירה, טווח הבריכה המותכת מוגבל. אם המרחק גדול מדי, שיעור החפיפה של רוחב החיפוי יהיה קטן מדי. אם זה רציני, ההשפעה המוצגת באיור 3 תתרחש, וכתוצאה מכך פגמים פנימיים בחלק הנוצר. . מרווח בין שורות לא מספיק יוביל להצטברות חום מקומית ולהחמיר עיוות תרמי.

כוח הלייזר ומהירות הסריקה הם גם פרמטרי הליבה הקובעים את צפיפות האנרגיה. אם כניסת צפיפות האנרגיה קטנה מדי, אבקת המתכת לא תוסתר, וההתכה לא תהיה מספקת, וכתוצאה מכך חללים שיוריים בין השכבות הסנטרות; אם קלט צפיפות האנרגיה גדול מדי, אבקת המתכת תתיז עקב אידוי מסיבי של אבקת המתכת. , העיוות התרמי שנגרם מטמפרטורת סינטר גבוהה מדי מגביר את כדוריות פני השטח והופך את פני השטח לא אחיד.

הנקודה לא יכולה להיות גדולה מדי. תחת אותה צפיפות אנרגיה, כאשר קוטר הנקודה גדל, האנרגיה מתרכזת על פני השטח העליון. את האבקה מתחת לכל שכבה לא ניתן להמיס ביעילות בהשפעת הבריכה המותכת בלייזר, מה שמשפיע ישירות על איכות החלקים. חוזק המתיחה של החלק בכיוון האנכי מופחת, והוא נוטה יותר לסדקים. לסיכום, ישנם גורמים רבים שיש לקחת בחשבון על מנת להשיג את אפקט ההדפסה האידיאלי. רק על ידי בדיקה מתמדת של תהליכים מתאימים יותר נוכל לספק את מיטב פתרונות ההדפסה בתלת מימד ממתכת ונוכל לקדם עוד יותר את טכנולוגיית הייצור המוסף בתחומי ייצור מתקדמים שונים.

הלחץ התרמי השיורי של שלושת האלמנטים העיקריים של תפוקת הדפסת תלת מימד מתכת:

נכון להיום, תעשיית הדפסת התלת מימד מתכת מתפתחת מהר מאוד, והיא יושמה בהדרגה בכל תחומי החיים: תעופה וחלל, רכב, רפואה וכן הלאה. היתרון שלו הוא שהוא יכול להשיג עיצוב קל משקל ומותאם אישית של חלקים, ויכול לפתור כמה בעיות טכניות שלא ניתן להשיג בשיטות עיבוד וייצור מסורתיות. עם זאת, מנקודת מבט טכנית, ישנן בעיות רבות בתהליך ההדפסה התלת מימדית שגורמת לעיצוב שלנו לא כמצופה. אחת הבעיות בהדפסה היא הלחץ השיורי.

מתח שיורי הוא תוצר בלתי נמנע של חימום וקירור מהירים, המהווים מאפיין אינהרנטי של תהליך המסת אבקת הלייזר. כאשר האבקה מושחתת באמצעות קרינת לייזר, אבקת המתכת הופכת למצב מותך, ולאחר יצירת הבריכה המותכת היא קופאת במהירות ומתמצקת. בשלב זה, הפרש הטמפרטורה בין המצע לבין פני האובייקט היצוק גורם למתח על פני האובייקט היצוק. מתח גורם לפני השטח של אובייקט הדוגמנות להתעוות ולהזיז, וכתוצאה מכך לסדקים על פני השטח של אובייקט הדוגמנות. לכן, בתהליך הדפסת תלת מימד מתכת, אם לא תפעל בזהירות מיוחדת, סביר להניח שפני השטח של אובייקט הדוגמנות יתעוותו ויעקרו. ככל שגודל האובייקט היצוק גדול יותר, כך גדל הלחץ השיורי, והתופעה חמורה יותר.

דיאגרמת מנגנון יצירת מתח תרמי

הלייזר ממיס את המתכת על החלק העליון של המצע המוצק ליצירת בריכה מותכת חדשה (משמאל). הבריכה המותכת נעה לאורך וקטור הסריקה וממיסה את האבקה, ולאחר מכן על ידי העברת חום למתכת המוצקה מתחת, האבקה המותכת מתחילה להתקרר. לאחר התמצקות המתכת המקוררת מתכווצת, ונוצר מתח התכווצות בין שכבת המתכת לשכבה הבאה (מימין).

לחץ שאריות הוא הרסני. כאשר אנו מוסיפים שכבת עיבוד נוספת על גבי שכבת עיבוד נוספת, נוצר ומצטבר מתח שעלול לגרום לעיוות של החלק, שקצהו עשוי להיות מגולגל, ולאחר מכן עלול להיפרד מהתמיכה. המשטח התחתון של החלק גדול יותר ומתאים למצע. , קצה החלק יופרד מלוח הבסיס. במקרים קיצוניים יותר, הלחץ עלול לעלות על חוזק החלק, ולגרום לסדיקה הרסנית של החלק או עיוות של המצע.

מצבים אלו מופיעים בדרך כלל בחלקים בעלי חתכים גדולים יותר, מכיוון שהחתך גדול מדי והמתח התרמי השיורי גבוה מדי, וכתוצאה מכך עיוותים חמורים או סדקים של החלקים.

עבור מצב זה, קודם כל, עלינו לשקול את בעיית הלחץ בעת התכנון, ולנסות למנוע סינטר ללא הפרעה בשטח גדול כדי להפחית את מידת העיוות של החלקים. בחר מצע עבה יותר כדי לחזק את החוזק המבני של אזור ריכוז המתח כדי להפחית את מידת הסדקים של החלקים.

בעיה נוספת היא שכאשר האובייקט היצוק מופרד מהמצע, משתחרר הלחץ הפנימי השיורי באובייקט היצוק, מה שיגרום לאובייקט היצוק להתעוות מאוד. לכן יש לבצע טיפול בחום לשחרור הלחץ הפנימי ולאחר מכן להפריד מהמצע. עם זאת, כאשר נפח אובייקט הדוגמנות גדול, או מבנה אובייקט הדוגמנות נוטה ללחץ שיורי, שיטת הטיפול בחום לא יכולה לפעמים לפתור את הבעיה. לגבי שיטת פתרון הלחץ השיורי, הטכנאים יערכו בעתיד ניתוח הדמיית מתח תרמי, ישלטו על צורת האובייקט המעוצב במקום בו קיים המתח השיורי, וייישמו קירוב מקומי וצפיפות נמוכה של האובייקט המעוצב כדי להקל על הלחץ הפנימי.

נוכל גם להפחית את הלחץ השיורי על החלק על ידי שינוי שיטת סריקת הלייזר, ולסובב את כיוון וקטור הסריקה במעבר משכבת ​​עיבוד אחת לשכבת עיבוד הבאה, כך שהלחצים לא יתרכזו כולם באותו מישור . כל שכבה מסובבת בדרך כלל בזווית מתאימה כדי להבטיח שכיוון הסריקה יחזור על עצמו לחלוטין לאחר עיבוד שכבות רבות, ובסופו של דבר כדי להבטיח פיזור מתח אחיד.

לעיל, הוצגו בקצרה בעיית המתח הנגרמת על ידי מתח פנימי בהדפסת תלת מימד מתכת ואמצעי הנגד. הגדלת עובי המצע והפחתת טמפרטורת המצע יכולים לדכא משמעותית את העיוות של האובייקט היצוק ולשפר את דיוק הממדים של האובייקט היצוק.

קישור למאמר זה: ניתוח של שלושת הגורמים העיקריים המשפיעים על תפוקת הדפסת תלת מימד מתכת

הצהרה מחודשת: אם אין הוראות מיוחדות, כל המאמרים באתר זה מקוריים. אנא ציין את המקור להדפסה חוזרת: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

מתכת, בריליום, פלדת פחמן, מגנזיום, הדפסת 3D, דיוק עיבוד CNC שירותים לציוד כבד, בנייה, חקלאות ותעשיות הידראוליות. מתאים לפלסטיק ונדיר עיבוד סגסוגות. זה יכול להפוך חלקים בקוטר של עד 15.7 אינץ'. תהליכים כוללים עיבוד שבבי שוויצרי,שפשוף, חריטה, כרסום, משעמם והשחלה. הוא מספק גם ליטוש מתכת, צביעה, שחיקה משטח ו פיר שירותי יישור. טווח הייצור הוא עד 50,000 חתיכות. מתאים לבורג, צימוד, מֵסַב, משאבה, ציודבית קופסה, מייבש תוף והזנה סיבובית שסתום applications.PTJ תתכנן איתך אסטרטגיה כדי לספק את השירותים המשתלמים ביותר כדי לעזור לך להגיע ליעד שלך, ברוכים הבאים ליצור איתנו קשר ( sales@pintejin.com ) ישירות לפרויקט החדש שלך.