1, Разлози и резултати проблема са порама
Једна од најчешћих врста недостатака на металним 3Д штампаним деловима, поре у великој мери утичу на механичке карактеристике делова ваздухопловства. Поре се формирају на компликован начин углавном у вези са сировинама и онима произведеним ласерском активношћу.
Сирови материјали углавном имају поре од заробљених гасова у металном праху и заштитно окружење у машинама. Метални прах се брзо топи и учвршћује у процесу 3Д штампања метала, а јаке варијације у базену талине могу довести до тога да гас не изађе у потпуности, стварајући поре. Обично сферичне или елиптичне форме, ове рупе значајно утичу на механичке карактеристике компоненте помоћу величине, количине, облика и оријентације.
Поре произведене ласерским дејством су у блиској корелацији са параметрима процеса. Ако је улазна енергија превелика или премала током процеса ласерског синтеровања, могу настати поре. Течни метал прска на неотопљени метални прах када је енергија превисока, стварајући прскање и поре; када је енергија прениска, метални прах се не топи у потпуности, што доводи до неадекватног међуслојног везивања и стварања пора.
Животни век замора и затезна чврстоћа ваздухопловних компоненти могу бити знатно смањени порама. Посебно површинске{1}}поре имају велики утицај на перформансе замора произведених компоненти. Поред тога, поре могу утицати на микроструктуру и механичке квалитете компоненти, тако да утичу на опште перформансе компоненти путем неједнаких својстава материјала.
2, Разлози иза и последице проблема са креком
Још једна типична мана у процесу металне 3Д штампања су пукотине, које озбиљно угрожавају поузданост и безбедност делова ваздухопловства. Расподела температуре, заостало напрезање и неадекватна фузија утичу на стварање пукотина.
Значајна температурна разлика између растопљеног базена и очврслог метала у процесу металне 3Д штампања узрокује значајно изобличење растопљеног базена. Али ниска течност течности чини је неспособном да надокнади изобличење изазвано растопљеним базеном, тако да се развијају пукотине учвршћивања. Поред тога, у вези са опсегом течења, структуром зрна, термичким издужењем, скупљањем метала и затварањем, неке зоне топљења могу такође показати ломове течности.
Чврстоћа и издржљивост компоненти авиона могу се много променити постојањем пукотина. Нарочито под цикличним оптерећењем, где се пукотине шире и коначно узрокују лом компоненти, пукотине су један од главних узрока квара услед замора. Штавише, на расподелу напона компоненти могу утицати пукотине, што резултира концентрацијом напона и брзом деградацијом замора компоненти.
3, Стратегија одговора
Следеће технике помажу у решавању проблема порозности и пукотина металног 3Д штампања:
Максимизирање параметара процеса: Може се ефикасно регулисати стварање пора и пукотина променом параметара процеса као што су снага ласера, брзина скенирања и дебљина слоја праха. Одговарајући параметри процеса помажу да се гарантује довољно топљења и очвршћавања металног праха, чиме се спречава развој пукотина и пора.
Одабир врхунских металних прахова за смањење порозности и нечистоћа у сировинама помоћи ће да се побољша квалитет компоненти. Пред-третман металног праха-као што је сушење и просејавање-такође може помоћи да прах буде течљивији и хомогенији, чиме се смањује стварање пора.
Процес после{0}}третмана: Поре и величина пукотина могу да се додатно смање помоћу поступака накнадног{1}}третмана укључујући механичку обраду, топлотну обраду и полирање. Посебно вруће изостатичко пресовање (ХИП) третман може значајно смањити унутрашње недостатке и побољшати перформансе замора материјала.
Контрола предгревања и брзине хлађења подлоге: Поред тога, утицај на садржај грешака у финалном производу је претходно загревање супстрата током процеса штампања и одржавање на одређеној температури, као и одржавање одговарајућег темпа хлађења. Смањењем заосталих напрезања и самим тим смањењем температурних градијената, предгревање подлоге може помоћи у спречавању појаве пукотина.
хттпс://ввв.цхина-3дпринтинг.цом/метал-3д-штампање/адитив-мануфацтуринг-рацинг-радиатор.хтмл