Како постићи променљиве површинске структуре у металном 3Д штампању?

Видите, ја сам у овом послу више од деценије и разговор са клијентима се потпуно променио. Пре десет година, купци би питали: "Можете ли да одштампате овај део?" Данас се питају: „Можете ли да учините контактну страну кости-грубом за осеоинтеграцију, док бочно огледало меког ткива-одржавате-глатко - све у једном комаду?“

То је нова реалностТехнологија СЛМ 3Д штампањаи Брза израда прототипа за металну штампу. Једна, уједначена завршна обрада површине га више не сече за-примену високих перформанси у медицинском, ваздухопловном, аутомобилском и индустријском алату. Могућност креирања селективне текстуре површине за 3Д металне делове - различите храпавости, текстуре или функционалности на истој компоненти - постала је права конкурентска предност.

Зашто су различите површинске структуре важне у стварним{0}}светским применама

Модерни{0}}делови високе вредности ретко имају само један посао. Они морају обављати више функција истовремено.

Медицински имплантати: Свети грал двоструког-дизајна текстуре Стабло кука или кичмени кавез захтевају грубе површине (Ра 1,0–3,0 μм) на контактним деловима кости-да би се промовисала осеоинтеграција - коштане ћелије воле механичко спајање и повећану површину. Али оковратник или спољашње површине које додирују меко ткиво морају бити глатке (Ра мањи од или једнак 0,4 μм) да би се минимизирала бактеријска адхезија и ризик од инфекције. Погрешите ову равнотежу и ризикујете да се олабавите или да дође до пери-имплантитиса. 3Д штампаних металних медицинских имплантата овде јер СЛМ омогућава интегрисане порозне решетке у зонама костију док одржавају структурну глаткоћу на другим местима.

Ваздухопловство и аутомобилске турбине лопатице или измењивачи топлоте имају користи од грубих зона за бољи пренос топлоте и турбуленције течности, док аеродинамичке или заптивне површине требају глаткоћу да би се смањило отпор и цурење. Променљива текстура помаже у оптимизацији перформанси без додавања засебних компоненти.

Индустријски алати Подручја хватања захтевају текстуру за држање, док лица за прецизно лоцирање захтевају глаткоћу за прецизност.Брза израда прототипа за металну штампучини ове хибридне алате бржим и лакшим од традиционалних вишеделних-склопова.

Закључак: 3Д штампање метала са више{0}} текстура претвара један одштампани део у мултифункционалну компоненту, смањујући монтажу, тежину и потенцијалне тачке квара.

Метод 1: Приступ који води дизајн{1}} (Дигитално текстурирање)

Најпаметнији начин почиње у ЦАД датотеци.

Коришћење решеткастих структура Дизајнери користе ТПМС (Трипли Периодиц Минимал Сурфацес) као што су Гироид или Дијамантске решетке у зонама{0}}кости контакта. Они стварају контролисану макро-храпавост (величине пора 300–800 μм) уз задржавање чврстоће. Површина се може повећати за 200–400% у поређењу са чврстим дизајном, драматично повећавајући осеоинтеграцију без угрожавања структуралног интегритета.

Софтвер алата за генеративни дизајн као што је нТопологи или Аутодеск Фусион 360 омогућава инжењерима да дефинишу различите захтеве перформанси по зони. Алгоритам затим генерише геометрију оптимизовану за сваки регион.

Софтверска ограничења и решења Не рукује сваки резач добро променљивим параметрима. Партнери у фабрици за брзу израду прототипова напредног СЛМ-а користе специјализовани софтвер (нпр. Материализе Магицс, Сиеменс НКС) који подржава подешавања{3}}специфична за регион. Ово је место где избор правог добављача услуга металног 3Д штампања чини или прекида пројекат.

Метод 2: Манипулација ласерским параметрима у технологији СЛМ 3Д штампања

Овде се дешава права магија технологије СЛМ 3Д штампања - у-контроли текстуре процеса.

Тајни сос: Снага ласера ​​и брзина скенирања Већа снага ласера ​​и спорије брзине скенирања стварају дубље талине и грубље површине. Мања снага уз брже скенирање даје глатке контуре. Вешти оператери додељују различите параметре одређеним зонама помоћу стратегија за скенирање више-контура или острва.

-Кожа у односу на доле-Природне разлике коже према горе-Површине окренуте нагоре су природно глађе од оних окренутих надоле-због гравитације и приањања праха. Паметни дизајнери усмеравају делове да искористе предности ове физике.

Компромиси{0}}Честе промене параметара у једној верзији могу да утичу на термичку историју, заостало напрезање, па чак и на стабилност машине. Искусне фабрике ограничавају агресивно пребацивање и пажљиво валидирају градње како би заштитиле и квалитет делова и дуговечност опреме.

Метод 3: Пост-Стратегије обраде за селективну завршну обраду

Чак и најбољој у-контроли процеса обично је потребна накнадна-обрада за медицинске или ваздухопловне класе.

Уметност маскирања Заштитите глатке зоне привременим премазима или причвршћивачима док пескарете грубе зоне или киселином гравирате. Ово је вештина која одваја просечне продавнице од правих произвођача металних 3Д штампача по мери.

ЦНЦ хибридна производња Штампајте близу-мрежног облика, а затим користите селективну ЦНЦ обраду на критичним глатким површинама. Овај хибридни приступ пружа најбоље од оба света.

Електрополирање и хемијски третмани Електрополирање се истиче у заглађивању приступачних подручја и побољшању пасивизације, али сложеним унутрашњим каналима ће можда прво бити потребна обрада абразивног протока (АФМ).

Прецизна фабрика брзих прототипова СЛМ-а са потпуном унутрашњом-могућношћу накнадне{1}} обраде штеди огромно време и обезбеђује следљивост.

Како различите легуре реагују на локализовано структурирање

Титанијум Граде 5 (Ти-6Ал-4В) Шампион за медицинску употребу. Одлично реагује на кисело нагризање за зоне костију и електрополирање за глатке зоне. Одлична биокомпатибилност.

Нерђајући челик 316Л Одличан за инструменте за храну-и вишекратну употребу. Постиже глаткоћу-безбедну за храну, а истовремено дозвољава области пријањања са текстуром.

Легуре алуминијума Изазовније због слоја оксида и ниже тачке топљења. Захтева строжу контролу процеса за доследне-резултате са више текстура.

Табела 1: Материјал у односу на достижни опсег текстуре

Често постављана питања

Могу ли да добијем завршну обраду огледала и текстуру{0}}изливену од песка на истом делу?

Да - са одговарајућим дизајном, контролом параметара и селективном накнадном-обрадом.

Која је минимална величина површине за локализовану промену површине?

Обично 5–10 мм², у зависности од геометрије и процеса.

Како локална храпавост утиче на животни век замора делова за брзу израду прототипа за металну штампу?

Грубе зоне могу смањити животни век замора ако се њима не управља; правилан дизајн прелаза и накнадна{0}}обрада ово ублажавају.

Који формати датотека су најбољи за 3Д моделе са више{0}} текстура?

СТЕП или изворни ЦАД са дефиницијама региона; напредни резачи рукују датотекама са више{0}}својстава.

Локално текстурирање површине у технологији СЛМ 3Д штампања више није трик - то је основна способност која одваја добре делове од изузетних. Било да вам је потребна осеоинтеграција са једне стране и отпорност на бактерије са друге, или пренос топлоте у једној зони и мали отпор у другој, технологија постоји данас.

Немојте чекати да се дизајн замрзне да бисте размишљали о површинама. Што раније укључите способног добављача услуга 3Д штампања метала који разуме стратегије са више{2}} текстура, то ће ваши резултати бити бољи.

Ако радите на пројекту који захтева више од „једна текстура одговара свима“, обратите се. Наш тим је помогао десетинама компанија да сложене површинске захтеве претворе у поуздане, поновљиве производне делове.

Будућност производње није само штампање сложених облика - већ и штампање сложених функција на истом облику. Хајде да заједно изградимо ту будућност.