Kaip nustatyti, ar metalinės 3D spausdintos dalys buvo visiškai nuvalytos milteliais?

一, Milteliai, likę nuo 3D spausdintų metalo gabalų, turi paslėptų ir kaupiamųjų savybių. Sudėtingose ​​srauto kanalų konstrukcijose milteliai gali kauptis „miltelių fiksavimo zonose“ tose vietose, kur jų nematyti, pavyzdžiui, titano lydinio acetabulinių kaušelių osseointegracijos sąsajoje. Jei miltelių likučiai yra storesni nei 0,1 mm, kaului bus daug sunkiau integruotis. Dar pavojingiau yra tai, kad aliuminio lydinio milteliai gali suskilti, kai liečiasi su vandeniliu aukštoje temperatūroje. Konkretaus aviacijos variklio degimo kameroje likę milteliai karšto bandymo metu gali sukelti vietinį perkaitimą, o tai gali sukelti konstrukcijos deformaciją. Šie pavyzdžiai rodo, kad miltelių likučių radimas turi būti viso projektavimo, spausdinimo ir tolesnio{8}}apdirbimo proceso dalis.
2, Daugiamatių aptikimo technologijų sistema
1. Būdai, kaip rasti daiktus dideliu mastu
Vizuali apžiūra: tinka atviroms konstrukcijoms, stebint paviršiaus blizgesio pokyčius, kai yra veikiamas intensyvios šviesos. Pavyzdžiui, jei ant nerūdijančio plieno korpuso suliejimo įrenginio paviršiaus yra miltelių, kurie nebuvo išvalyti, jis atrodys miglotas.
Slėgio bandymas: naudokite srauto matuoklį, kad stebėtumėte nuotėkio greitį, o į aušinimo kanalą paduodami 0,5 MPa suslėgto oro. Tam tikro tipo turbinos mentėms aptikimo standartas yra nuotėkio greitis, mažesnis arba lygus 0,1 l/min.
2. Daiktų aptikimo mikroskopiniame lygmenyje technologija
KT nuskaitymas pramonės reikmėms: galima daryti trijų{0}}dimensijų nuotraukas, kurių skiriamoji geba yra 0,01 mm. Buvo patikrintas tam tikras orlaivio variklio degalų purkštukas ir nustatyta, kad kompiuterinė tomografija gali aptikti 0,05 mm storio miltelių sankaupų, kurių rentgeno fluoroskopija nemato.
Naudojant nuskaitymo elektronų mikroskopiją (SEM), kai naudojama kartu su energijos dispersine spektroskopija (EDS), galima rasti tik kelių mikronų dydžio miltelių daleles ir pažvelgti į jų cheminę sudėtį. SEM nustatė, kad deguonies kiekis likusiuose milteliuose buvo 300% didesnis nei pagrindinėje medžiagoje, vertinant kobalto chromo lydinio sąnarių protezus.
3. Fizinės veiklos testavimas
Šilumos laidumo testas: likę milteliai sumažins medžiagos šilumos laidumą. Aliuminio lydinio radiatoriaus bandymo rezultatai rodo, kad šilumos laidumas sumažėja 2,3 %, kai 1 % padidėja liekamoji norma.
Testavimas ultragarsu: šis metodas suteikia 92 % jautrumą ieškant miltelių aglomeracijos atliekant titano lydinio laikiklio testavimą, naudojant garso greičio slopinimo koeficientą vidinių gedimų paieškai.
3, procesų tobulinimas ir problemų stabdymas prieš joms atsirandant
1. Prevencija projektavimo etape
Miltelių išmetimo kelio tobulinimas: naudojant skysčių dinamikos modeliavimo dizainą, kad būtų sukurtas kūginis srauto kanalas, leidžiantis milteliams natūraliai ištekėti veikiant gravitacijos jėgai. Tam tikros aviacijos variklio degimo kameros optimizavimo pavyzdys rodo, kad pakeitus srauto kanalo kampą nuo 60 laipsnių iki 45 laipsnių, miltelių valymas gali būti 40% efektyvesnis.
Konstrukcija nuvalomai pudrai: svarbiose vietose laikykite pudros valymo poras, kurių skersmuo didesnis nei 0,8 mm. Pakeitus tam tikro ortopedinio implanto dizainą, laikas, kurio reikia rankiniam miltelių valymui, sutrumpėjo nuo 120 minučių iki 15 minučių.
2. Spausdinimo parametrų kontrolė
Sluoksnių storio optimizavimas: sluoksnio storio pakeitimas nuo 50 μm iki 30 μm gali padėti sustabdyti miltelinį tiltelį. Tam tikro modelio raketų variklio antgalio spausdinimo bandymas parodė, kad spausdinant plonu-sluoksniu miltelių kiekis sumažėja 65 %.
Geresnė atramos struktūra: naudojant taškinės matricos atramą, o ne kietą, tam tikros turbinos mentės atramos tūris sumažėja 70%, o miltelių valymas tampa 50% lengviau.
3. Naujos idėjos post-apdorojimo technologijose
Dviejų krypčių inertinių dujų smūgis: pakeitus dujų srauto kryptį esant 0,6 MPa slėgiui, tam tikro aviacijos ir erdvėlaivio vožtuvo korpuso miltelinio valymo bandymas parodė, kad šis metodas sumažino likutinį kiekį nuo 3,2 % iki 0,5 %.
Pagalba su ultragarso virpesiais: 20 kHz ultragarso vibracija gali susilpninti miltelių ir pagrindo surišimą 60 % ir sutrumpinti miltelių valymo laiką iki penktadalio nei anksčiau.
4, Pramonės standartai ir kokybės kontrolė
1. ASTM F3303 tarptautinio standarto sistema Medicininiuose implantuose turi būti ne daugiau kaip 0,5 mg/cm² miltelių likučių. CT nuskaitymas ir tirpiklio ekstrahavimas yra du būdai tai išsiaiškinti.
ISO/ASTM 52921: Orlaivių ir kosmoso dalių miltelinio valymo kvalifikacinis rodiklis turi būti 99,99 %, o tai patikrinama naudojant tikimybių atrankos metodą.
2. Kokybės kontrolė įmonės lygiu
Duomenų bazės tvarkymas: tam tikra aviacijos gamybos įmonė sukūrė 2000 duomenų rinkinių apie miltelių valymo procesus biblioteką ir naudojo mašininio mokymosi modelius, kad išsiaiškintų geriausius įvairių medžiagų miltelių valymo nustatymus.
Skaitmeninio atsekamumo sistema: RFID žymos seka kiekvienos dalies valymo procesą, todėl galima atsekti visą procesą nuo spausdinimo iki aptikimo.