It-trattament bis-sħana se jaffettwa l-eżattezza dimensjonali tal-partijiet?

一, Il-mod ewlieni li t-trattament bis-sħana jibdel id-daqs tal-affarijiet
1. Tħalli l-istress residwu u l-istress termali
Il-metodu tal-istampar 3D tal-metall malajr jisħon u jkessaħ il-materjal, li jikkawża distorsjoni tal-kannizzata interna u stress residwu. Biex ittaffi l-istress permezz tar-rilassament tal-kannizzata, it-trattament bis-sħana huwa tisħin għal temperatura taħt it-temperatura tar-rikristallizzazzjoni (per eżempju, iż-żamma ta 'liga tat-titanju fi 800 grad għal sagħtejn). Iżda l-irregolarità tar-rilaxx tal-istress jista 'jikkaġuna deformazzjoni lokali. Pereżempju, jekk id-disinn tal-istruttura ta 'appoġġ għax-xfafar tat-turbini tal-magni tal-inġenji tal-ajru ma jkunx tajjeb, it-tneħħija tal-appoġġ wara t-trattament bis-sħana jista' jinduċi konċentrazzjoni tal-istress lokali u tgħawwiġ tat-tarf tax-xafra, b'deformazzjoni ta '0.1–0.3mm.
2. Bidla fil-volum minħabba bidla fil-fażi
Matul it-trattament bis-sħana, materjali jistgħu jbiddlu l-fażijiet (tali trasformazzjoni martensitika), li jistgħu jikkawżaw il-volum tagħhom jikber jew jiċkien. Pereżempju, ligi ta' temperatura għolja bbażati fuq in-nikil--jistgħu jinbidlu minn austenite għal martensite jekk ir-rata tat-tkessiħ tkun mgħaġġla wisq wara t-trattament tas-soluzzjoni (1080 grad għal siegħa). Dan jista 'jikkawża li partijiet stampati bit-tidwib tas-sodda tat-trab tal-laser (LPBF) jespandu fil-volum u jinbidlu fid-daqs. Dejta sperimentali tindika li l-iżball ta' dimensjoni kritika ta' komponenti li m'għandhomx rata ta' tkessiħ regolata jista' jilħaq ± 0.05mm post-trattament tas-sħana, lil hinn mil-limiti permissibbli stabbiliti mill-istandards tal-avjazzjoni.
3. Tkabbir tal-ħbub u omoġeneità tat-tessuti
Il-kontroll tar-rata tat-tisħin u l-ħin taż-żamma matul it-trattament tas-sħana jistgħu jtejbu l-uniformità tat-tessut u d-daqs tal-qamħ. Imma jekk il-ħbub jikbru b'mod irregolari, jista 'jikkawża ammonti differenti ta' tnaqqis f'postijiet differenti. Per eżempju, it-tisħin kontinwu tal-fibra tal-karbonju rinforzat kompost (CCFRC) għal 100 grad jgħolli l-kristallinità tal-matriċi tiegħu minn 17.42% għal 22.76%. Iżda jekk il-fibri ma jkunux spazjati b'mod ugwali, jista 'jiġġenera differenza ta' daqs ta '0.02 sa 0.05 mm, li jagħmilha aktar diffiċli biex l-affarijiet jitqiegħdu flimkien b'mod korrett.
2, Eżempju komuni: it-trattament bis-sħana għandu żewġ effetti fuq l-eżattezza dimensjonali
1. Aerospazjali: issib il-bilanċ it-tajjeb bejn preċiżjoni għolja u prestazzjoni għolja
Boeing jagħmel brackets tal-ajruplani li jutilizzaw it-teknoloġija LPBF, madankollu jeħtieġ li jiġu ttrattati bis-sħana-biex jgħollu s-saħħa tat-tensjoni tagħhom għal 520MPa. Iżda wara t-trattament bis-sħana, isir diffiċli li d-dimensjonijiet tal-biċċiet jinżammu stabbli. Biex tikseb kontroll preċiż, agħmel dan li ġej:
Kumpens ta' qabel-deformazzjoni: Uża pre-deformazzjoni inversa fuq il-mudell oriġinali biex tqarreb il-mudell ikkumpensat lejn l-aħjar daqs wara t-trattament bis-sħana. Dan se jtejjeb il-preċiżjoni tal-istampar b'66.2%.
Tisħin u tkessiħ segmentati: Bl-użu ta 'approċċ ta' tisħin f'fażijiet (iżżomm f'50 grad għal 30 minuta) u tkessiħ ittardjat (tkessiħ bl-arja wara t-tkessiħ tal-forn għal 200 grad) biex jitnaqqas l-istress termali prodott minn gradjenti ta 'temperatura, b'deformazzjoni regolata fi ħdan ± 0.03mm.
2. Impjanti mediċi: il-kombinazzjoni ta 'bijokompatibilità u korrettezza dimensjonali
Meta l-istampar 3D ta ' liga tat-titanju tazzi aċetabulari, l-istruttura mikro poruża tal-wiċċ (5-10 μm) għandha tkun preċiża ħafna f'termini ta ' daqs. Kumpanija partikolari tikseb kontroll preċiż bil-metodu magħqud ta '"ttemprar ta' ħelsien mill-istress + inċiżjoni bl-aċidu":
Ittemprar għat-tnaqqis tal-istress: Żomm f'650 grad għal sagħtejn biex teħles minn kwalunkwe stress tal-istampar li jibqa 'u tagħmel l-alterazzjonijiet tad-daqs inqas probabbli matul l-inċiżjoni tal-aċidu li jmiss.
Trattament ta 'inċiżjoni bl-aċidu: Uża taħlita ta' aċidu idrofluworiku u soluzzjoni ta 'aċidu nitriku biex tqabbad għal 10 minuti biex tagħmel mikropori omoġenji. Dan jipprevjeni r-rilaxx tal-istress milli jikkawża korrużjoni lokali. Id-differenzi fid-daqs għandhom jinżammu sa ± 0.02mm.
3. Forom industrijali: Sib il-bilanċ it-tajjeb bejn l-ispiża u l-użu
Permezz tal-proċedura "soluzzjoni solida + tixjiħ" għat-trattament tas-sħana, kumpanija speċifika għamlet forom ta 'liga tal-aluminju aktar diffiċli għal 120HB. Madankollu, jeħtieġ li jsibu kompromess bejn l-ispiża u l-eżattezza:
Il-metodu kost-effettiv huwa li sandblast biss (valur Ra ​​Inqas minn jew ugwali għal 3.2 μ m) il-partijiet biex jissodisfaw il-ħtiġijiet tipiċi tal-iffurmar tal-plastik. Dan inaqqas l-ispiża ta 'kull biċċa b'40%, iżda d-dimensjonijiet mhumiex stabbli ħafna.
Soluzzjoni ta '-prestazzjoni għolja: Żid il-magni ta' preċiżjoni CNC (valur Ra ​​Inqas minn jew ugwali għal 0.8 μ m), li hija tajba għal partijiet tal-moffa li jeħtieġ li jkunu tleqq ħafna jew ċari. Dan se jittrippla l-ħin tal-ipproċessar, iżda l-eżattezza dimensjonali se tkun ± 0.01mm.
3, Strateġija għall-kontroll tal-preċiżjoni dimensjonali: it-titjib tal-proċessi u l-ħolqien ta 'teknoloġiji ġodda
1. Parametri tal-proċess ta 'tqabbil: jagħmlu t-trattament tas-sħana u l-proċessi tal-istampar jaħdmu flimkien
Is-settings għat-trattament tas-sħana għandhom ikunu l-istess bħal dawk għall-proċess tal-istampar 3D, bħat-temperatura u r-rata tat-tkessiħ. Pereżempju, jekk tipprintja liga Inconel 718 billi tuża LPBF u s-saff tal-istampar huwa ħxuna ta '0.05mm, għandek bżonn tuża trattament ta' soluzzjoni ta '1150 grad u trattament ta' tixjiħ ta '720 grad biex timminimizza xquq u bidliet dimensjonali li jseħħu meta l-materjal jibred malajr wisq. It-testijiet urew li l-parametri li jaqblu jistgħu jagħmlu l-partijiet jdumu tliet darbiet itwal u jagħmlu d-dimensjonijiet tagħhom aktar stabbli b'50%.
2. Sistema ta 'ġestjoni termali intelliġenti: iżżomm għajnejk fuq l-affarijiet f'ħin reali u tagħmel bidliet kif meħtieġ
Bl-użu ta 'sensuri infra-aħmar u kontroll ta' feedback tat-temperatura, is-sistema ta 'ġestjoni termali intelliġenti tagħmel il-kamp termali aktar uniformi. Is-sistema AI magħmula minn Platinum Technology tista 'tbiddel il-qawwa tal-lejżer u l-veloċità tal-iskannjar f'ħin reali. Dan iżomm it-temperatura milli tinbidel wisq waqt l-istampar tal-parentesi tal-liga tat-titanju, u żżommha fi ħdan ± 5 gradi. Wara t-trattament bis-sħana, is-sistema tnaqqas ukoll id-devjazzjoni dimensjonali minn ± 0.05mm għal ± 0.02mm.
3. Modi ġodda biex jissaħħan jittrattaw affarijiet: tisħin lokali u l-proċess kompost
Trattament tas-sħana lokali: It-tisħin tal-induzzjoni jew it-trattament tas-sħana lokali bil-lejżer jintuża fuq biċċiet kbar biex iżommhom milli jiġu deformati meta jissaħħnu kollha. Permezz ta 'trattament ta' soluzzjoni lokali, bracket ta 'l-avjazzjoni speċifika laħqet saħħa tat-tensjoni ta' 520MPa u stabbiltà dimensjonali aħjar minn ± 0.03mm.
Proċess kompost: bl-użu ta 'trattament tas-sħana u ippressar iżostatiku sħun (HIP) flimkien biex jeħles mid-difetti interni u jtejjeb l-istruttura. Il-ħajja tal-għeja tax-xfafar tat-turbini tal-magni tal-avjazzjoni GE hija tliet darbiet itwal wara t-trattament HIP, u d-deformazzjoni dimensjonali tinżamm taħt 0.05%.