A fém 3D nyomtatási technológia egyik precíziós kihívása
A fém 3D nyomtatási technológiák egyik fő előnye a nagy pontosság. A pontossága elméletileg 0.01 milliméter vagy még jobb is lehet. A gyakorlati felhasználás során azonban az általános méretpontosság ± 0,1 mm/100 mm-en belül van, ± 0,05 mm-es határértékkel; a mainstream berendezések pontosságát gyakran 0,05 milliméteren belül szabályozzák. Bár ez a fokú pontosság már nagyon magas, bizonyos alkalmazási helyzetekben még mindig nagyobb pontosságra van szükség a tervezési kritériumok teljesítéséhez.
A lézerstabilitás, a szkennelési sebesség, a porréteg vastagsága stb. befolyásolják többek között a fém 3D nyomtató berendezések pontosságát. Ezen elemek kölcsönhatása még nagyobb kihívást jelent az általános berendezés pontosságának növelésében.
A mechanikai jellemzők hatása: A különböző fémanyagok termikus és fizikai jellemzői nagymértékben különböznek egymástól; ezek a tényezők közé tartozik az olvadáspont és a hőtágulási együttható, amelyek befolyásolhatják a pontosságot a nyomtatási folyamat során. Például bizonyos anyagok hajlamosak a hőfeszültségre az olvadási folyamat során, ami az alkatrészek deformálódását vagy törését okozza.
A fém 3D nyomtatásban többféle folyamatparamétert használnak, beleértve a lézerteljesítményt, a szkennelési sebességet, a rétegvastagságot, a porszemcseméretet stb. A precíziós vezérlés ezeknek a jellemzőknek az optimalizálásától függ; mindazonáltal a gyakorlati működésben néha kihívást jelent az ideális keverék meghatározása, ezért a pontosság eltérései következnek.
Nemcsak a pontosság fontos a fém 3D nyomtatott alkatrészek minősége szempontjából, hanem számos egyéb tényező is, beleértve a felületi minőséget, a belső hibákat, a mechanikai jellemzőket. Ezen régiók minőségellenőrzése más nehézségeket is jelent.
Felületi minőség-ellenőrzés: A porréteg vastagságának, a lézeres szkennelési útnak és az utófeldolgozási technológiáknak a változásai mind befolyásolják a fém 3D nyomtatott alkatrészek felületi minőségét. Az alkatrészek megjelenését és teljesítményét közvetlenül befolyásolja a felületi érdesség, hullámosság és egyéb mutatók.
A fém 3D nyomtatott alkatrészek olyan belső hibákat tartalmazhatnak, mint például törések, zárványok és pórusok, amelyek súlyosan veszélyeztetik az alkatrészek mechanikai jellemzőit és élettartamát. A hagyományos roncsolásmentes vizsgálati technikák, beleértve a röntgenvizsgálatot, az ultrahangos vizsgálatot stb., nehézségeket és alacsony pontosságot találnak a fém 3D nyomtatott alkatrészek bonyolult geometriai formáinak és belső szerkezeteinek azonosításában. A mikro-CT-felismerés drága, és bizonyos korlátozásokkal rendelkezik az alkatrészek méretét és anyagait illetően, még akkor is, ha nagy felbontású és észlelési kapacitással rendelkezik.
A mechanikai teljesítményszabályozás különböző elemek befolyásolják a fém 3D nyomtatott alkatrészek mechanikai tulajdonságait: a nyomtatási orientáció, a hőkezelési technika és az anyagösszetétel. A különböző irányú mechanikai tulajdonságok működés közben az alkatrészek meghibásodását okozhatják. Ezenkívül a mechanikai tulajdonságok szempontjából nagyon fontos a hőkezelési technikák kiválasztása és optimalizálása; de a gyakorlati műveletekben ezt néha nehéz pontosan szabályozni.
A fém 3D nyomtatási technológia precíziós és minőségellenőrzési problémáira az alábbi szférákban lehet megoldást találni:
Berendezés optimalizálása és frissítése: A berendezés általános pontossága növelhető a lézer jobb stabilitásával, gyorsabb letapogatási sebességgel, optimális porrétegvastagsággal és egyéb tényezőkkel. A modern vezérlőrendszerek és érzékelők egyidejű bevezetése a nyomtatási folyamat valós idejű monitorozását és visszacsatolásos vezérlését kívánja biztosítani.
Anyagkutatás és választás: Hozzon létre új fémanyagokat, amelyek kiváló hőfizikai és nyomtatási tulajdonságokkal rendelkeznek a különféle alkalmazási helyzetek kielégítésére. Ezzel egyidejűleg alapos vizsgálatot kell végezni a jelenlegi anyagokon, hogy megértsük viselkedésüket a nyomtatási folyamat során, így elméleti keretet kínálva a folyamatparaméterek optimalizálásához.
Folyamatparaméterek szabványosítása és optimalizálása: Átfogó kísérleti tanulmányozás és adatelemzés segítségével határozza meg a folyamattényezők ideális keverékét, és állítsa elő a szabványosított nyomtatási folyamat specifikációit. Ez segít minimalizálni a pontosság és a minőség eltéréseit, és így javítja az alkatrészek konzisztenciáját és megbízhatóságát.
Roncsolásmentes tesztelési technológia: innováció és fejlesztés Innovatív, roncsolásmentes tesztelési stratégiák és megközelítések létrehozása a fém 3D nyomtatott tárgyak bonyolult geometriai formáinak és belső szerkezeti integritásának vizsgálatához. Ultrahangos vizsgálóberendezések és eszközök fejlesztése, amelyek alkalmasak fém 3D nyomtatott alkatrészekhez; nagy teljesítményű képfeldolgozó algoritmusokat és mesterséges intelligencia technológiát használ a Micro CT detektálás pontosságának és hatékonyságának növelésére.
Mechanikai tulajdonságok előrejelzése és vezérlése: A fém 3D nyomtatott alkatrészek mechanikai teljesítmény-előrejelzési modelljének létrehozása lehetővé teszi a nyomtatási irány, a hőkezelési folyamat, valamint az egyéb paraméterek optimalizálásának és szabályozásának szabályozását. A kifinomult mechanikai teljesítményt vizsgáló technikák és berendezések bevezetésével egyidejűleg az alkatrészek mechanikai teljesítményének alapos értékelése és elemzése történik.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-robotic-gripper.html