X'inhuma l-metodi ta 'spezzjoni tal-kwalità għall-komponenti tal-istampar tal-metall?

一, Karatterizzazzjoni tal-Mikrostruttura: Tiskopri l-'kodiċi ġenetiku 'ta' l-attributi materjali.
Il-proprjetajiet mekkaniċi makroskopiċi tal-komponenti tal-istampar tal-metall huma influwenzati direttament mill-mikrostruttura tagħhom, inkluż id-daqs tal-qamħ, l-orjentazzjoni, u l-kompożizzjoni tal-fażi. L-iskannjar tal-mikroskopija elettronika (SEM) u d-diffrazzjoni tal-backscatter tal-elettroni (EBSD) huma metodi tradizzjonali għall-iskoperta, madankollu għandhom problemi li jinkludu spejjeż għoljin u ħinijiet twal ta 'proċessar. Il-kombinazzjoni ta 'immaġini ottiċi u teknoloġija tat-tagħlim tal-magni f'dawn l-aħħar snin fetħet mod ġdid biex tanalizza malajr il-mikrostrutturi.
1. Tagħlim tal-magni u immaġini ottiċi
Grupp ta 'nies mill-Università Teknoloġika ta' Nanyang f'Singapore fasslu sistema ta 'skoperta rħisa li tuża kameras ottiċi, lampi, u laptops. Inċiżjoni kimika tiżvela l-mikrostruttura tal-wiċċ tal-metall, u l-algoritmi tat-tagħlim tal-magni jħarsu lejn ix-xejriet magħmula mid-dawl rifless fuq uċuħ tal-kristall distinti biex jiġġeneraw "mappa ta 'orjentazzjoni tal-kristall." Dan il-metodu jista 'jagħmel l-ispezzjoni fi 15-il minuta u jiswa biss 1/40 ta' EBSD tipiku. Huwa tajjeb li tiċċekkja malajr partijiet importanti bħal xfafar tat-turbini u appoġġ għall-avjazzjoni.
2. Analiżi ta 'mikroskopju metallografiku
Wara li tagħmel kampjuni metallografiċi tal-partijiet stampati, uża mikroskopju metallografiku biex tħares lejn il-mikrostruttura tagħhom. Pereżempju, oġġetti stampati magħmula minn liga tat-titanju għandu jkollhom struttura ta 'fażi doppja konsistenti +. Jekk tara martensite oħxon jew struttura b'saffi, dan ifisser li kien hemm problema bit-trattament tas-sħana. Għal ċertu proġett ta 'xafra tal-magna tal-inġenji tal-ajru, riċerka metallografika wriet li xi postijiet kellhom ħbub oħxon li ma kinux tas-soltu. Billi tbiddel il-qawwa tal-lejżer u l-veloċità tal-iskannjar, id-daqs tal-qamħ inżamm sa 50 μm.
3. X - diffrazzjoni tar-raġġi (xrd)
XRD jista 'jkejjel il-kompożizzjoni tal-fażi u l-istress residwu ta' partijiet stampati b'mod preċiż. Pereżempju, il-perċentwali tal-volum tal-'fażi 'f'partijiet stampati magħmula minn nikil - ibbażat fuq - liga tat-temperatura tinfluwenza direttament is-saħħa tagħhom f'temperaturi għoljin. XRD jista 'jkejjel b'mod affidabbli l-preżenza tiegħu. Ukoll, l-iskoperta ta 'stress residwu tgħin biex twaqqaf il-partijiet milli jgħawġu jew ikkrekkjaw meta l-istress jiġi rilaxxat waqt l-użu.
2, Sejbien ta 'Difett Intern: Mod kif tara ġewwa l- "kaxxa sewda"
Ir-raġunijiet ewlenin għaliex il-partijiet tal-istampar tal-metall ifallu huma minħabba li għandhom difetti intrinsiċi bħal dawn, fissuri, u nuqqas ta 'fużjoni. Ittestjar ultrasoniku u ttestjar radjografiku huma żewġ metodi tradizzjonali ta 'ttestjar distruttivi mhux - li għandhom problemi biex isibu partijiet ġeometriċi kumplessi. Micro CT u l-Immersjoni tal-Ilma Ultrasonic Scanning Microscope (SAM) saru għodda importanti ħafna biex issolvi din l-isfida.
1. Micro CT (Micro CT)
Micro CT jimpjega x - raġġi biex jgħaddu minn partijiet u jiġbru dejta ta 'projezzjoni biex jagħmlu mudell dimensjonali ta' tliet -. Dan il-mudell jista 'jsib xquq li huma twal mill-inqas 10 μm u pori li huma mill-inqas 5 μm wiesgħa. Negozju li jagħmel l-impjanti mediċi impjegati Micro CT biex isibu tazzi tal-ġonta tal-ġenbejn tal-liga tat-titanju u sabu li r-rotta tal-fluss ta 'ġewwa kienet imblukkata minn trab li jibqa'. Permezz ta 'multa - irfinar tas-settings tal-istampar, ir-rata ta' imblukkar naqset minn 12% għal 0.5%. Micro CT jista 'wkoll jivvaluta fatturi ġeometriċi bħall-ħxuna tal-ħajt u kemm partijiet jibdlu l-għamla b'eżattezza ta' 5 μm.
2. Skennjar ta 'mikroskopija bl-użu ta' teknoloġija ultrasonika ta 'l-immersjoni (SAM)
SAM jiskenja l-partijiet kollha fid-direzzjonijiet kollha billi juża transducer ultrasoniku ta 'frekwenza għolja- (5MHz - 70MHz) u jagħmel immaġini b'riżoluzzjoni għolja billi jħares lejn is-sinjali riflessi ta' mewġ ultrasoniku fl-interface tal-ħsara. Matul l-ispezzjoni ta 'parti tar-radar stampata 3D, Sam sab xquq ta' ġewwa li kien 12mm fond u 0.3mm wiesa '. Ittestjar ultrasoniku tradizzjonali jista 'jsib biss difetti li huma viċin il-wiċċ.
3. Ittestjar ultrasoniku bil-lejżer (LUT)
LUT jimpjega impulsi tal-lejżer biex jagħmel mewġ ultrasoniku jiċċaqlaq, u jsib ħsarat billi jtellgħu sinjali li jirbħu mis-sensuri. Dan l-approċċ m'għandux bżonn aġenti ta 'akkoppjar u jaħdem tajjeb biex isib biċċiet mgħawġa. Proġett għal żennuna tal-fjuwil tal-magna tal-avjazzjoni uża sejbien LUT biex issib crack mikro ta '0.5mm fil-kanal tat-tkessiħ intern. L-eżattezza tad-detezzjoni kienet ta '0.1mm.
3, Iċċekkja l-eżattezza ġeometrika: kun żgur li l-mudelli diġitali u l-oġġetti fiżiċi huma l-istess
Il-preċiżjoni ġeometrika tal-partijiet tal-istampar tal-metall għandha effett dirett fuq kemm huma tajbin flimkien u kemm jaħdmu tajjeb. Magni tal-kejl tal-koordinati standard (CMM) mhumiex tajbin ħafna biex isibu uċuħ ikkumplikati, iżda t-teknoloġiji tal-iskannjar 3D jistgħu jsibuhom malajr u b'mod preċiż mingħajr ma jmissuhom.
1. 3 D Skannjar b'dawl strutturat
Meta tuża skaners tad-dawl strutturati ta 'preċiżjoni għolja- (bħall-XTOM-5M) biex tikseb data cloud point minn angoli differenti, tqabbelha mal-mudell CAD oriġinali biex tagħmel il-kromatogrammi, u turi d-differenzi tad-daqs viżwalment. Skennjar 3D ta 'ċerta immuntar tal-magna tal-karozza wera li l-ħxuna tal-ħajt lokali kienet ta' 0.2mm ħoxna wisq waqt l-eżami. Ir-rata ta 'kwalifikazzjoni dimensjonali żdiedet minn 85% għal 98% billi tbiddel il-ħxuna tas-saff tal-istampar u l-istruttura ta' appoġġ.
2. Kejl bil-laser tracker
Il-laser tracker jista 'jsib l-eżattezza dinamika ta' partijiet enormi, bħal frejms ta 'l-ajruplan, billi jkejjel il-koordinati spazjali tal-ballun fil-mira li huwa rifless. It-tracker tal-lejżer sab distorsjoni ta '0.3mm f'parti strutturali ta' vettura spazjali kif kienet qed tiġi stampata. Id-distorsjoni nżammet sa 0.1mm billi aġġusta t-temperatura tas-sottostrat u l-passaġġ tal-istampar.
4, Evalwazzjoni tal-Prestazzjoni Mekkanika: Iċċekkjar tal-prestazzjoni mil-laboratorju għall-ambjent tas-servizz
Ittestjar standardizzat għandu jintuża biex jiċċekkja l-kwalitajiet mekkaniċi tal-partijiet tal-istampar tal-metall, bħal saħħa tat-tensjoni, ħajja ta 'għeja, u ebusija ta' impatt. L-ittestjar tat-tensjoni u l-ittestjar tal-impatt għadhom modi komuni biex tevalwa l-affarijiet, iżda fit-teknoloġija tal-ittestjar tas-situ- situ jagħtina mod ġdid kif inħarsu lejn il-prestazzjoni.
1. Test għas-saħħa tat-tensjoni
Agħmel kampjuni standard li jissodisfaw l-istandard ASTM E8 u ttestja s-saħħa tar-rendiment tagħhom, is-saħħa tat-tensjoni u t-titwil. It-test tat-tensjoni ta 'ċertu parti stampata ta' liga tal-aluminju indika li tista 'tieħu ħsieb 320MPa ta' saħħa tat-tensjoni u 18% tat-titwil, li huwa dak li l-partijiet strutturali tal-avjazzjoni għandhom bżonn.
2. Test għall-għeja
Uża magna ta 'ttestjar ta' għeja li tgħawweġ rotazzjonali biex tara kemm il-partijiet idumu meta jkunu taħt tagħbijiet differenti. It-test tal-istress ta 'xafra stampata tal-liga tat-titanju indika li l-limitu tal-għeja tiegħu huwa 450MPa, li huwa 10% inqas mil-limitu għal xfafar ffalsifikati tipiċi. Sabiex il-materjal isir aħjar waqt l-immaniġġjar ta 'għeja, huwa meħtieġ li teħles minn difetti interni permezz ta' trattament ta 'ippressar isostatiku sħun (ġenbejn).
3. Teknoloġija għall-ittestjar in situ
L-approċċ ta 'kombinazzjoni SEM ta' - situ jista 'jara kif ix-xquq jibdew u jinfirxu f'ħin reali hekk kif il-materjal qed jiġi mġebbed. L-ittestjar in situ ta 'parti stampata ta' liga bbażata fuq in-nikil - wera li x-xquq għandhom it-tendenza li jibdew fiż-żona li mhix imdewba. Permezz ta 'multa - irfinar tas-settings tal-istampar, in-numru ta' ħsarat mhux użati ġie maqtugħ bi 80%, u l-ħajja tal-għeja ġiet ittripplata.
5, bl-użu ta 'teknoloġiji ta' skoperta f'applikazzjoni ta 'fużjoni biex tibni sistema ta' kontroll tal-linja magħluqa ta 'kwalità
Il-kontroll tal-kwalità għall-partijiet tal-istampar tal-metall jeħtieġ li jseħħ f'kull pass tal-proċess, mid-disinn sal-istampar sal-post - ipproċessar. Pereżempju, il-pjan ta 'ttestjar għall-kamra tal-kombustjoni ta' magna ta 'ajruplan partikolari huwa kif ġej:
Qabel l-istampar, uża analizzatur tad-daqs tal-partiċelli tat-trab (bħal Malvern Mastersizer 3000) biex issir taf id-distribuzzjoni tad-daqs tal-partiċelli tat-trab u kun żgur li D50 huwa bejn 45 u 60 μm.
Stampar: Uża LUT biex iżżomm għajnejk fuq l-istat tal-pixxina mdewweb f'ħin reali u tbiddel il-qawwa tal-lejżer biex tevita li tagħmel il-porożità;
Micro CT isib difetti interni, jivverifika l-eżattezza ġeometrika tal-iskannjar 3D, u l-ittestjar tat-tensjoni jiċċekkja l-karatteristiċi mekkaniċi wara l-istampar.
Qabel is-Servizz: Agħmel test tal-korrużjoni u test għoli ta 'reżistenza tat-temperatura - biex tiżgura li l-partijiet jaħdmu tajjeb f'kundizzjonijiet estremi.