धातु 3डी मुद्रित भागों के मशीनिंग विरूपण से कैसे बचें?

दूसरा, डिज़ाइन चरण: तनाव सिमुलेशन का उपयोग करके टोपोलॉजी अनुकूलन
1. तनाव के वितरण का अनुकरण करना और संरचना का पुनर्निर्माण करना
एयरोस्पेस उद्योग के लिए टरबाइन ब्लेड बनाने वाली एक कंपनी ने थर्मल मैकेनिकल कपलिंग सिमुलेशन चलाने के लिए सिमुफैक्ट एडिटिव सॉफ्टवेयर का उपयोग किया। उन्होंने देखा कि विशिष्ट डिज़ाइन ब्लेड रूट संक्रमण क्षेत्र में तनाव एकाग्रता दिखाते हैं। समकोण संक्रमण को 5 मिमी त्रिज्या के साथ गोलाकार कोने के संक्रमण में बदलने और उस क्षेत्र को भरने से जो तनाव सहन नहीं करता है, तनाव शिखर 420MPa से 280MPa तक कम हो गया और मुद्रण विरूपण 62% तक कम हो गया। यह परिदृश्य दर्शाता है कि सिमुलेशन पर आधारित टोपोलॉजी अनुकूलन समय से पहले उच्च तनाव वाले स्थानों का पता लगा सकता है और संरचना को बदलकर तनाव वितरण भी कर सकता है।
2. संरचनाओं का स्मार्ट डिज़ाइन जो टिके रहें
पारंपरिक समर्थन डिजाइन में अनुभवजन्य सूत्रों का उपयोग किया जाता है, जो आसानी से एक क्षेत्र में गर्मी पैदा कर सकता है। मंगा टेक्नोलॉजी का वोक्सेलडांस इंजीनियरिंग सॉफ्टवेयर भागों के आकार में फिट होने वाली समर्थन संरचनाओं को स्वचालित रूप से बनाने के लिए स्कैनिंग विरूपण क्षतिपूर्ति तकनीक का उपयोग करता है। यह विधि चिकित्सा उपकरण कंपनी में कृत्रिम संयुक्त हैंडल को प्रिंट करते समय समर्थन वितरण के घनत्व में सुधार करती है। यह सिंटरिंग के बाद सपोर्ट हटाने से होने वाली सतह क्षति की गहराई को 0.3 मिमी से 0.05 मिमी तक कम कर देता है और आवश्यक समर्थन सामग्री की मात्रा को 30% तक कम कर देता है।
3. विरूपण पूर्व मुआवजे के लिए एक मॉडल का निर्माण
विमानन हाइड्रोलिक वाल्व निकायों के लिए जिन्हें ± 0.02 मिमी के भीतर सटीक होना आवश्यक है, प्लैटिनम टेक्नोलॉजी कंपनी एक बंद लूप प्रक्रिया का उपयोग करती है जिसे "प्रिंटिंग स्कैनिंग मुआवजा" कहा जाता है। इस प्रक्रिया में, मूल मॉडल को 316L स्टेनलेस स्टील के साथ मुद्रित किया जाता है, और ATOS ट्रिपल स्कैन 3D स्कैनर को वास्तविक विरूपण डेटा मिलता है। इस डेटा का उपयोग मैजिक्स सॉफ़्टवेयर में रिवर्स प्री-डिफ़ॉर्मेशन मॉडल बनाने के लिए किया जाता है। सुधार के दो दौर के बाद, भागों की आवश्यक आयामी सहनशीलता ± 0.15 मिमी से ± 0.03 मिमी हो गई, जो कि विमानन मानकों की आवश्यकता है।
2, प्रक्रिया चरण: कई मापदंडों का सहयोगात्मक नियंत्रण
1. तुरंत लेज़र की सेटिंग बदलना
Huashu हाई टेक FS200M उपकरण ने वास्तविक समय में पिघले हुए पूल के तापमान क्षेत्र पर नज़र रखते हुए एक निश्चित इंजन के दहन कक्ष को प्रिंट करते समय लेजर पावर और स्कैनिंग गति को गतिशील रूप से बदल दिया। 3 मिमी दीवार मोटाई वाले क्षेत्र में, 800W/1200mm/s पैरामीटर का उपयोग किया गया था, और 0.8 मिमी दीवार मोटाई वाले क्षेत्र में, 600W/800mm/s पैरामीटर का उपयोग किया गया था। यह विभाजन पैरामीटर समायोजन पतली दीवार वाले खंडों में ताप इनपुट को 40% और अवशिष्ट तनाव को 55% तक कम कर देता है। यह 0.5 मिमी ब्रैकट संरचना में सिंटरिंग विरूपण समस्या को भी ठीक करता है।
2. पाउडर बिछाने की प्रक्रिया में सुधार करना
EOS M 400-4 उपकरण विरूपण पर पाउडर परत की मोटाई के प्रभाव से निपटने के लिए अनुकूली पाउडर प्रसार तकनीक का उपयोग करता है। यह समर्थन क्षेत्र में परत की मोटाई 40 μ मीटर रखता है और इसे मुक्त सतह क्षेत्र में गतिशील रूप से 25 μ मीटर में बदलता है। परीक्षण डेटा दर्शाता है कि यह दृष्टिकोण पतली दीवार वाले भागों के इंटरलेयर मिसलिग्न्मेंट को 0.12 मिमी से 0.03 मिमी तक कम करता है और सतह खुरदरापन रा मान को 12.5 μ मीटर से 6.3 μ मीटर तक बढ़ाता है।
3. अक्रिय गैस द्वारा वायुमण्डल का नियंत्रण
प्लैटिनम बीएलटी-एस800 डिवाइस टाइटेनियम मिश्र धातु आर्थोपेडिक प्रत्यारोपण को प्रिंट करते समय हवा और आर्द्रता के स्तर को बहुत कम (10% आरएच और 50पीपीएम से कम) रखता है। यह एक बंद लूप नियंत्रण प्रणाली का उपयोग करके किया जाता है। विभिन्न वातावरणों की तुलना करने वाले प्रयोगों से पता चला है कि यह पाउडर ऑक्सीकरण दर को 0.8% से 0.15% तक कम कर सकता है। यह ऑक्साइड फिल्मों की समस्या को हल करता है जिससे परतों का जुड़ना कठिन हो जाता है और हिस्से 18% मजबूत हो जाते हैं।
3,पोस्ट प्रोसेसिंग चरण तब होता है जब दोषों को ठीक किया जाता है और प्रदर्शन में सुधार किया जाता है।
1. हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग (HIP) सघनीकरण उपचार
एक विशेष विमानन इंजन व्यवसाय ने इन्हेंल 718 उच्च तापमान मिश्र धातु भागों पर काम करने के लिए QIH-15L गर्म आइसोस्टैटिक दबाने वाले उपकरण को नियोजित किया। भागों को 1200 डिग्री/150एमपीए पर 4 घंटे तक रखने से वे सघन (99.2% से 99.98%) और कम छिद्रपूर्ण (0.3% से 0.002%) हो गए। संसाधित भागों का थकान जीवन तीन गुना लंबा है, और सिंटरिंग प्रक्रिया के दौरान बनी माइक्रोक्रैक खामियां पूरी तरह से दूर हो गई हैं।
2. क्रमिक ताप उपचार की प्रक्रिया
316L स्टेनलेस स्टील हाइड्रोलिक वाल्व बॉडी के लिए, तीन चरण वाली ताप उपचार प्रक्रिया बनाएं: 2 घंटे के लिए 550 डिग्री पर तनाव राहत एनीलिंग, 1 घंटे के लिए 1050 डिग्री पर समाधान उपचार, और 4 घंटे के लिए 480 डिग्री पर उम्र बढ़ने का उपचार। यह प्रक्रिया भागों को सख्त बनाती है, 180HV से 280HV तक जाती है, और अवशिष्ट तनाव को कम करती है, 320MPa से 80MPa तक ले जाती है। यह मशीनिंग के बाद आयामी पलटाव की समस्या को ठीक करता है।
3. बुद्धिमान समर्थन को हटाने की तकनीक
DMG MORI LASERTEC 65 3D उपकरण पर, समर्थन हटाने के लिए पांच अक्ष लिंकेज मशीनिंग केंद्र का उपयोग किया जाता है: बल नियंत्रण प्रणाली के माध्यम से वास्तविक समय में काटने वाले बल की निगरानी की जाती है, और फ़ीड दर स्वचालित रूप से समायोजित की जाती है। परीक्षणों से पता चला है कि यह तकनीक समर्थन को हटाने में 40% आसान बनाती है, और यह सतह की क्षति की गहराई को 0.02 मिमी के भीतर रखती है, जो कि विमानन भागों को बरकरार रहने के लिए आवश्यक है।