Kaip patikrinti, ar 3D spausdintose variklio aušinimo dalyse nėra užblokuotų vidinių kanalų?

Aušinimo įdėklas atrodo puikiai. Matmenys atitinka brėžinį, paviršius švarus, be jėgos priglunda prie šviestuvo. Bandymų stende srautas yra mažesnis nei tikėtasi, o temperatūra kyla greičiau nei turėtų. Tik atidarius dalį, komanda randa miltelių likučius, blokuojančius pusę kanalo. Išoriniai patikrinimai niekada to neužfiksavo.

Tai vyksta reguliariai su kompleksuMetaliniai 3D spausdinimo komponentai. Dalis, kuri atrodo gerai iš išorės, vis tiek gali turėti apribotus arba užblokuotus vidinius kanalus. Variklio aušinimo dalims, kurios priklauso nuo tikslių skysčio takų, net daliniai užsikimšimai sumažina šilumos perdavimą ir padidina perkaitimo riziką. Šiame vadove aprašoma, kodėl susidaro užsikimšimai, penki praktiniai būdai, kaip juos rasti, dizaino pasirinkimai, kad kanalus būtų lengviau valyti, ir į ką atkreipti dėmesį renkantis tiekėją.

Lazerinio miltelių sluoksnio suliejimas palieka nesuliejusius miltelius bet kuriame uždarame tūryje. Po pastatymo tie milteliai turi būti pašalinti. Kai kanalai ilgi, išlenkti arba prastai orientuoti, visiškai pašalinti tampa sunku.

Įstrigę milteliai ilguose arba išlenktuose kanaluose

Milteliai nusėda žemose vietose, griežtuose posūkiuose ir horizontaliose dalyse. Kanalai su dideliu-vaizdo santykiu- ir kanalai su daugybe krypties pakeitimų yra dažniausiai pasitaikančios probleminės sritys. Suslėgtas oras ir vibracija dažnai išvalo lengvas dalis, tačiau medžiaga palieka sunkiausiai pasiekiamose--vietose.

Iš dalies sukepinti milteliai ir paviršiaus šiurkštumas

Žemyn{0}}atsukti paviršiai dažnai sulaiko dalinai ištirpusias daleles. Šios dalelės padidina paviršiaus šiurkštumą -dažnai 20–50 µm Sa ar daugiau -uždėtose odos vietose- ir sukuria vietinius apribojimus. Vien šiurkštumas padidina slėgio kritimą ir sumažina aušinimo efektyvumą.

Palaikymo likučiai ir nuodegos

Savarankiškai nepalaikantys kanalai{0}} gali palikti vidines atramas arba apnašas (medžiagą, kuri patenka į kanalą). Abu sukuria nuolatinius apribojimus, kuriuos standartinis valymas retai visiškai pašalina.

Kompiuterinės tomografijos tyrimai ir gamybos patirtis patvirtina, kad miltelių likučiai ir paviršiaus nelygumai tebėra du dažniausiai pasitaikantys aušinimo komponentų metalo priedų gamybos vidaus defektai.

Nė vienas metodas neapima kiekvienos situacijos. Pasirinkite pagal kanalo sudėtingumą, dalies vertę ir reikalingą patikimumo lygį.

Vizualinis ir boreskopinis patikrinimas
Tinka trumpiems, tiesiems kanalams su skaidriomis angomis. Boreskopas gali užfiksuoti didelius užsikimšimus netoli galų. Jis nemato siaurų posūkių ar giliai į sudėtingus tinklus ir dažnai nepatenka į dalinius apribojimus toliau.

Oro srauto bandymas
Greitas ir nebrangus patikrinimas. Oras praleidžiamas per kanalą kontroliuojamu slėgiu, kol matuojamas srautas arba slėgio kritimas. Dideli nukrypimai nuo laukiamų verčių greitai rodo problemą. Jis nenustato užsikimšimo vietos arba visiškai neįvertina dalinių apribojimų.

Skysčio srauto ir slėgio kritimo bandymas
Arčiausiai realių eksploatavimo sąlygų. Aušinimo skystis arba vanduo cirkuliuoja tipišku greičiu ir slėgiu. Išmatuotas slėgio kritimas ir srautas lyginami su projektiniais tikslais arba žinoma-gera dalimi. Šis metodas užfiksuoja funkcines problemas, kurių vizualinės patikros nepastebi.

KT skenavimas
Patikimiausia ne{0}}destruktyvi parinktis. Pramoninė KT sukuria visą 3D dalies tūrį ir rodo likutinius miltelius, sienelės storio pokyčius ir dalinius užsikimšimus bet kurioje kanalų viduje. Jis taip pat gali palyginti pastatytą geometriją-tiesiogiai su CAD modeliu. Sudėtingiems konforminiams aušinimo kanalams CT vis dar yra auksinis standartas.

Svorio ir žymeklio patikrinimai
Naudingas kaip patvirtinantis įrodymas. Netikėta masė po valymo gali rodyti įstrigusius miltelius. Atsekamieji skysčiai kartais išryškina apribotas zonas, nors rezultatai yra mažiau tikslūs nei KT ar tinkamo srauto bandymai.

Patikrinimo metodų palyginimas

Prototipo etapas

Į SLM 3D spausdinimo prototipų kūrimas, pradėkite nuo oro ar skysčio srauto bandymo kiekviename pirmame gaminyje, tada pridėkite svarbių mėginių KT nuskaitymą. Srauto testavimas greitai parodo, ar dizainas veikia. KT patvirtina, kad kanalai iš tikrųjų aiškūs ir atitinka numatytą geometriją. Anksti pastebėjus problemas sutaupoma iteracijos laiko.

Mažas{0}}partinis ir gamybos etapas

Nustatykite aiškų mėginių ėmimo planą. Didelės vertės ar saugos Kitose dalyse naudojama statistinė atranka su visa dokumentacija. Užsirašykite srauto greitį, slėgio kritimą ir KT rezultatus, kad kiekvieną partiją būtų galima atsekti.

Dauguma užsikimšimo problemų prasideda projektavimo etape. Praktinės taisyklės, mažinančios riziką:

Gamybos kanalų skersmuo turi būti 1 mm arba didesnis, nebent valymo ir tikrinimo metodai yra visiškai patvirtinti mažesniems dydžiams.

Naudokite savarankiškus-skerspjūvius- (ašarinius, rombinius arba elipsinius), kurių iškyšos kampai yra 45 laipsnių arba statesni.

Venkite staigių posūkių; kur įmanoma, naudokite didelius spindulius.

Pridėkite specialių miltelių-išleidimo angų arba laikinų angų, kurias išvalius galima užsandarinti.

Nukreipkite pagrindinio kanalo kryptį, kad milteliai nutekėtų statybos metu ir po jo.

Suprojektuokite prieinamus įėjimo ir išėjimo taškus, kad srauto bandymai ir boreskopiniai patikrinimai išliktų praktiški.

Šie pasirinkimai sumažina likutinių miltelių riziką, todėl valymas ir tikrinimas tampa patikimesni.

Kai gamybai pristatomas aušinimo komponentas su konforminiais kanalais, procesas pradedamas nuo dizaino peržiūros, orientuotos į miltelių pašalinimą ir apžiūrėjimą. Tikrinama kanalo geometrija, ar nėra savarankiškų-palaikančių funkcijų, pabėgimo kelių ir kūrimo orientacijos. Po spausdinimo taikoma kelių{3}}pakopų valymo seka-vibracija, suslėgtas oras ir tikslinis nuplovimas-. Pirmieji straipsniai atlieka srauto testą, o po to kompiuterinę tomografiją, kad būtų patvirtintas klirensas ir matmenų tikslumas. Bet koks miltelių likutis arba geometrinis nuokrypis registruojamas ir naudojamas procesui reguliuoti prieš išleidžiant gamybos kiekius. Derinant dizaino įvestį, kontroliuojamą valymą ir tūrinį patikrinimą, nuosekliai sumažinama galimybė, kad užblokuoti kanalai pasieks klientą.

Ne kiekvienas tiekėjas gali pristatyti ir patikrinti švarius vidinius kanalus. Vertindami metalo 3D spausdinimo gamintoją arba SLM 3D spausdinimo gamyklą, užduokite šiuos klausimus:

Ar jie atlieka kompiuterinę tomografiją ar lygiavertį tūrinį vidinių kanalų patikrinimą?

Ar srauto ar slėgio{0}}kritimo bandymo rezultatai pateikiami kartu su dalimis?

Ar jie gali tvarkyti ir prototipus, ir mažomis{0}}partinėmis arba didmeninėmis metalo 3D spausdintomis dalimis, turėdami nuoseklius tikrinimo įrašus?

Ar jie pateikia konkrečių atsiliepimų apie kanalo valomumą, o ne tiesiog cituoja spaudinį?

Ar techninė komunikacija yra aiški ir savalaikė iškilus problemoms?

Pajėgus pasirinktinių metalinių 3D spausdintų komponentų tiekėjas miltelių pašalinimą ir kanalo patikrinimą laiko pagrindiniais proceso etapais. Ieškokite kontroliuojamų valymo procedūrų ir dokumentuotų tikrinimo galimybių įrodymų, o ne vien rinkodaros teiginių.

Jei kuriate arba perkate variklio aušinimo komponentus su vidiniais kanalais, atsiųskite STEP failą, kad gautumėte nemokamą dizainą-, skirtą{1}}gamybos ir patikros peržiūrai. Apžvalgoje bus pažymėta miltelių-pašalinimo rizika, pasiūlyti orientacijos ir geometrijos pakeitimai bei pateikiamas praktinis prototipo ir gamybos apimčių tikrinimo planas. Švarūs vidiniai kanalai yra apgalvoto projektavimo, procesų valdymo ir tikrinimo rezultatas, o ne automatinis metalo 3D spausdinimo rezultatas.