Како избећи машинску деформацију металних 3Д штампаних делова?

一, Фаза пројектовања: Оптимизација топологије коришћењем симулације напона
1. Симулација расподеле напрезања и реконструкција конструкције
Компанија која производи лопатице турбина за ваздухопловну индустрију користила је софтвер Симуфацт Аддитиве за покретање симулације термичке механичке спојнице. Они су приметили да типични дизајни показују концентрацију напона у прелазној зони корена сечива. Промена прелаза под правим углом у прелаз са заобљеним углом са радијусом од 5 мм и попуњавање подручја које не подноси напрезање решеткастом структуром смањило је врх напона са 420МПа на 280МПа и деформацију штампања за 62%. Овај сценарио показује да оптимизација топологије заснована на симулацији може унапред да пронађе-тачке високог напона и учини дистрибуцију напона чак и променом структуре.
2. Паметан дизајн конструкција које издржавају
Емпиријске формуле се користе у традиционалном дизајну подршке, што може лако изазвати накупљање топлоте у једној области. Софтвер ВокелДанце Енгинееринг компаније Манга Тецхнологи користи технологију компензације деформације скенирања да аутоматски креира потпорне структуре које одговарају облицима делова. Ова метода побољшава густину дистрибуције потпоре приликом штампања вештачких зглобних ручки у компанији за медицинске уређаје. Смањује дубину површинског оштећења узрокованог уклањањем подлоге након синтеровања са 0,3 мм на 0,05 мм и смањује количину потребног потпорног материјала за 30%.
3. Изградња модела за компензацију пре{1}}деформације
За тела хидрауличних вентила у ваздухопловству која морају да буду тачна до ± 0,02 мм, Платинум Тецхнологи Цомпани користи процес затворене{1}}петље који се назива „компензација скенирања штампања“. У овом процесу, оригинални модел се штампа са нерђајућим челиком 316Л, а АТОС Трипле Сцан 3Д скенер добија стварне податке о деформацији. Ови подаци се затим користе за прављење модела обрнуте пре{6}}деформације у софтверу Магицс. После два круга корекције, основна толеранција димензија делова је пошла са ± 0,15 мм на ± 0,03 мм, што је оно што је потребно ваздухопловним стандардима.
2, фаза процеса: колаборативна контрола више параметара
1. Промена подешавања ласера ​​у ходу
Опрема Хуасху Хигх Тецх ФС200М је динамички мењала снагу ласера ​​и брзину скенирања док је штампала комору за сагоревање одређеног мотора тако што је у реалном времену пратила температурно поље растопљеног базена. У области дебљине зида од 3 мм коришћен је параметар 800В/1200мм/с, а у области дебљине зида од 0,8мм коришћен је параметар 600В/800мм/с. Ово подешавање параметара партиције смањује унос топлоте у пресеке са танким{9}}зидовима за 40% и заостало напрезање за 55%. Такође поправља проблем деформације синтеровања у конзолној структури од 0,5 мм.
2. Унапређење поступка полагања пудера
Опрема ЕОС М 400-4 користи технологију адаптивног посипања праха како би се суочила са утицајем дебљине слоја праха на деформацију. Задржава дебљину слоја на 40 μм у области носача и динамички је мења на 25 μм у површини слободног-облика. Подаци теста показују да овај приступ смањује неусклађеност међуслојних делова танкозидних делова са 0,12 мм на 0,03 мм и подиже вредност Ра храпавости површине са 12,5 μм на 6,3 μм.
3. Контрола атмосфере путем инертног гаса
Платинум БЛТ-С800 уређај одржава нивое ваздуха и влажности на веома ниском (мање од 10% релативне влажности и 50 ппм) док штампа ортопедске имплантате од легуре титанијума. Ово се ради помоћу затвореног-система управљања. Експерименти који упоређују различита окружења показали су да ова може смањити стопу оксидације праха са 0,8% на 0,15%. Ово решава проблем оксидних филмова који отежавају повезивање слојева и чини делове 18% јачима.
3,Фаза пост{1}}обраде је када се отклањају недостаци и побољшавају перформансе.
1. Третман згушњавања врућим изостатским пресовањем (ХИП).
Одређени посао са моторима за ваздухопловство користио је опрему за вруће изостатичко пресовање КИХ-15Л за рад на деловима од легуре високе температуре Инцонел 718. Одржавање делова на 1200 степени /150 МПа током 4 сата учинило их је гушћима (од 99,2% до 99,98%) и мање порозним (од 0,3% до 0,002%). Заморни век обрађених делова је три пута дужи, а микропукотине које су настале током процеса синтеровања потпуно су нестале.
2. Процес градијентне топлотне обраде
За тела хидрауличних вентила од нерђајућег челика 316Л направите процес топлотне обраде у три-степена: жарење за ублажавање напрезања на 550 степени током 2 сата, третман раствором на 1050 степени током 1 сата и третман старењем на 480 степени током 4 сата. Ова процедура отежава делове, прелазећи са 180ХВ на 280ХВ, и смањује заостало напрезање, идући са 320МПа на 80МПа. Ово решава проблем димензионалног одскока након машинске обраде.
3. Технологија за уклањање интелигентне подршке
На опреми ДМГ МОРИ ЛАСЕРТЕЦ 65 3Д, обрадни центар са пет оса се користи за уклањање носача: сила сечења се прати у реалном времену преко система за контролу силе, а брзина помака се аутоматски прилагођава. Тестови су показали да ова технологија олакшава уклањање потпоре за 40% и да одржава дубину површинског оштећења унутар 0,02 мм, што је оно што делови ваздухопловства требају да остану нетакнути.