Liema livell jista 'jgħolli l-wiċċ tal-istampar 3D tal-metall għall-illustrar?

1. Ħruxija tal-wiċċ: qabża minn mikrometri għal nanometri
Il-ħruxija tal-wiċċ hija miżura ewlenija tal-kwalità tal-wiċċ ta 'parti. Għandu effett dirett fuq kemm jirreżisti l-korrużjoni, kemm jaħdem tajjeb bil-frizzjoni, u kemm jaħdem tajjeb mad-dawl. Is-settings tal-proċess, it-tip ta 'materjal, u d-direzzjoni tal-istampar kollha għandhom effett kbir fuq kemm il-partijiet stampati 3D tal-metall huma mhux maħduma għall-ewwel. Pereżempju, il-ħruxija tal-wiċċ tal-partijiet tal-liga tat-titanju magħmula bil-metodu tat-tidwib tas-sodda tat-trab tal-laser (LPBF) tista 'tkun għolja daqs Ra15–20 μm meta titkejjel fid-direzzjoni tal-istampar. Meta mkejla tul id-direzzjoni tal-istampar, madankollu, il-ħruxija tista 'tkun baxxa daqs Ra8-12 μm minħabba li s-saffi huma aktar stretti fuq xulxin. Illustrar jista 'jagħmel il-wiċċ ħafna aktar lixx:
Illustrar mekkaniku: Bl-użu ta 'magni tal-illustrar awtomatizzati u abrażivi tad-djamanti, il-ħruxija tal-wiċċ tal-partijiet tal-liga tal-aluminju magħmula bil-metodu BJ (bexx adeżiv) tista' titbaxxa minn Ra2.4 μ m sa Ra0.8 μ m jew inqas, li hija tajba biżżejjed għall-biċċa l-kbira tal-impjiegi assemblaġġ mekkaniku. Għal ħtiġijiet ta '-preċiżjoni għolja, bħal appoġġi għal mirja ottiċi, illustrar b'ħafna-stadji (illustrar oħxon → illustrar fin → illustrar ultra fin) jista' jbaxxi l-ħruxija tal-wiċċ għal Ra0.05 μ m, li huwa qrib il-livell ta 'tħin tipiku tal-mera.
Illustrar kimiku: Dan il-metodu juża soluzzjonijiet aċidużi jew alkalini biex iħoll b'mod selettiv ħotob tal-wiċċ. Taħdem tajjeb fuq strutturi tal-kavità interni kkomplikati. Pereżempju, il-ħruxija tal-wiċċ ta 'stents kardjovaskulari tal-istainless steel 316L marru minn Ra6 μm ​​għal Ra0.2 μm wara l-illustrar kimiku. Dan ħeles mill-mikrosfera-bħal aċċessorji li ffurmaw waqt l-istampar, li naqqas ir-riskju ta 'trombożi.
Illustrar tal-lejżer: L-użu ta 'raġġi tal-lejżer b'saħħithom biex idub materjali tal-wiċċ f'żona żgħira u mbagħad tħalli t-tensjoni tal-wiċċ tal-metall likwidu tagħmel ix-xogħol li twittiha. Studji jindikaw li wara ħames skans bil-lejżer ta 'komponenti tal-istainless steel 316L prodotti bl-użu tal-metodu SLM, il-ħruxija tal-wiċċ naqset minn Sa21 μm għal Sa1 μm, u kisbet rata ta' tnaqqis ta '96%, mingħajr il-formazzjoni ta' saff ta 'ħsara taħt il-wiċċ attribwibbli għal illustrar mekkaniku.
2. Mikrostruttura: Titjib mid-difetti għad-densifikazzjoni
Illustrar mhux biss jagħmel il-wiċċ jidher aħjar, iżda wkoll jagħmel il-materjal aktar b'saħħtu billi jeħles minn difetti żgħar:
Għeluq ta 'xquq: Mikroxquq li jiffurmaw meta l-istampar 3D tal-metall jibred malajr wisq jistgħu jingħalqu parzjalment bi pressjoni tal-illustrar mekkanika. Per eżempju, wara l-illustrar tal-vibrazzjoni, id-densità tal-ksur tal-wiċċ ta 'ċerta xafra tat-turbina tal-magna tal-avjazzjoni niżlet b'40%, u l-ħajja tal-għeja taċ-ċiklu għoli żdiedet b'25%.
Rilaxx ta 'stress residwu: Illustrar kimiku jtaffi l-istress tensili residwu billi jkisser is-saff tal-wiċċ, li jipprevjeni l-qsim tal-korrużjoni tal-istress. It-trattament tal-pickling tal-partijiet tal-liga tat-titanju TC4 wera li t-tensjoni residwa fuq il-wiċċ niżlet minn -150MPa għal -50MPa, u r-rata ta 'korrużjoni mill-isprej tal-melħ niżlet b'60%.
Illustrar bil-lejżer jista 'jikkawża tidwib mill-ġdid tal-wiċċ, li jista' jagħmel id-daqs tal-qamħ aktar uniformi. Studji fuq il-liga ta 'temperatura għolja -Inconel 718 jindikaw li l-illustrar bil-lejżer jirfina d-daqs tal-qamħa tal-wiċċ minn 50 μm sa 10 μm, isaħħaħ l-ebusija bi 15%, u jnaqqas ir-rata ta' żieda fil-piż tal-ossidazzjoni f'650 grad bi 30%.
3. Prestazzjoni funzjonali: tmur minn bażiku għal għoli-
It-titjib fil-post{0}}illustrar tal-kwalità tal-wiċċ jikkorrelata direttament mal-ottimizzazzjoni tal-prestazzjoni funzjonali:
Reżistenza mtejba għall-ilbies: Uċuħ aktar lixxi jistgħu jagħmluha inqas probabbli li entitajiet konvessi żgħar imissu lil xulxin fuq il-wiċċ ta 'kuntatt. It-test tal-frizzjoni fuq komponenti tal-azzar li jġorru GCr15 indika li l-illustrar tal-wiċċ minn Ra1.6 μm għal Ra0.2 μm għamel il-koeffiċjent tal-frizzjoni jinżel minn 0.15 għal 0.08 u l-kwantità tal-ilbies tinżel b'70%.
Reżistenza aħjar għall-korrużjoni: Wiċċ lixx jagħmilha aktar diffiċli biex is-sustanzi korrużivi jeħel, u l-film ta 'passivazzjoni li jifforma waqt illustrar kimiku jżid saħansitra aktar protezzjoni. Wara l-illustrar elettrokimiku, id-densità tal-kurrent tal-korrużjoni ta '304 partijiet tal-istainless steel f'soluzzjoni ta' 3.5% NaCl niżlet minn 1.2 × 10 ⁻⁵ A/cm ² għal 2.5 × 10 ⁻⁶ A/cm ², u r-reżistenza għall-korrużjoni tal-pitting żdiedet b'5 darbiet.
Prestazzjoni ottika mtejba: Ir-riċerka dwar l-illustrar tal-mirja tal-liga tal-aluminju AlSi10Mg turi li meta l-ħruxija tal-wiċċ titbaxxa minn Ra3.2 μm għal Ra0.05 μm, ir-riflettanza tad-dawl viżibbli titla 'minn 85% għal 92%, li huwa dak li jeħtieġu s-sistemi tal-komunikazzjoni bil-lejżer.
4. Applikazzjoni tal-Industrija: Nimxu mil-laboratorju għall-fabbrika
It-teknika tal-illustrar ġiet utilizzata b'mod estensiv f'oqsma li jeħtieġu standards stretti tal-kwalità tal-wiċċ:
Aerospazjali: Illustrar bil-lejżer jintuża fuq ċertu tip ta 'żennuna tal-magna rokit biex tagħmel il-wiċċ inqas mhux maħdum, minn Ra12 μ m sa Ra0.8 μ m. Il-ħajja taċ-ċiklu termali f'ambjent spazjali simulat (firxa tat-temperatura: -180 grad sa 300 grad) żdiedet minn 50 għal 200 darba.
Impjanti mediċi: Wara l-illustrar kimiku, il-ħruxija tal-wiċċ tal-proteżi tal-ġog tal-ġenbejn tal-liga tat-titanju marru minn Ra8 μ m għal Ra0.5 μ m. Dan għamel iċ-ċelloli jeħel mal-impjanti 40% aħjar u għamel l-għadam jintegra magħhom 30% aktar malajr.
Moffa ta 'preċiżjoni: Wara l-illustrar bi tħin adattiv tal-forma (SAG), il-ħruxija tal-wiċċ tal-qalba tal-moffa tal-injezzjoni tal-karozzi tinżel għal Ra0.02 μ m, il-ħajja tal-moffa titla' minn 100,000 darba għal 500,000 darba, u t-tleqqija tal-wiċċ tal-prodott titla 'b'2 livelli.