मेटल 3डी प्रिंटिंग में सिकुड़न को कैसे नियंत्रित करें?

आपको संयोजन के लिए तैयार धातु 3डी-मुद्रित भागों का एक बैच प्राप्त होता है। छेद स्थान से थोड़ा हटकर हैं, एक महत्वपूर्ण चेहरे पर एक मापने योग्य धनुष है, और कई आयाम सहिष्णुता के बाहर एक मिलीमीटर के कुछ दसवें हिस्से में बैठते हैं। हिस्से पीछे चले जाते हैं, शेड्यूल ख़राब हो जाता है, और हर कोई पूछना शुरू कर देता है कि क्या ग़लत हुआ। ज्यादातर मामलों में इसका उत्तर कोई गुणवत्ता दुर्घटना नहीं है - यह धातु की परत दर परत पिघलने और जमने का प्राकृतिक परिणाम है। मेटल 3डी प्रिंटिंग संकोचन नियंत्रण उन प्रथाओं का समूह है जो उन परिवर्तनों को पूर्वानुमानित और विनिर्देश के भीतर रखता है। यह मार्गदर्शिका बताती है कि आकार में परिवर्तन क्यों होता है, कहां होता है, और एक सक्षम आपूर्तिकर्ता को निर्माण से पहले, निर्माण के दौरान और बाद में क्या करना चाहिए।

जब एक लेजर या इलेक्ट्रॉन किरण धातु पाउडर को पिघलाती है, तो सामग्री फैलती है। जैसे-जैसे प्रत्येक पिघला हुआ पूल ठंडा और ठोस होता जाता है, यह सिकुड़ता जाता है। नई ठोस परत ठंडी सामग्री और उसके नीचे निर्मित प्लेट द्वारा बाधित होती है, इसलिए तन्य अवशिष्ट तनाव बनते हैं। ये तनाव सैकड़ों या हजारों परतों में जमा होते हैं। परिणाम समग्र संकोचन, स्थानीय विकृति, या दोनों है।

सिकुड़न बनाम विकृति बनाम विकृति - क्या अंतर है

संकुचनआमतौर पर आकार में एक समान या लगभग एक समान कमी को संदर्भित किया जाता है क्योंकि सामग्री ठंडा होने पर सिकुड़ती है।

मुड़नेझुकने या मुड़ने का वर्णन करता है, जो अक्सर किनारों या पतले हिस्सों पर सबसे अधिक दिखाई देता है।

विरूपणअवशिष्ट तनाव के कारण आकार या स्थिति में किसी भी अनपेक्षित परिवर्तन को कवर करने वाला व्यापक शब्द है।

लेज़र पाउडर-बेड फ़्यूज़न में अवशिष्ट तनाव पर शोध लगातार ऊपरी सतह के पास और बिल्ड प्लेट के साथ इंटरफ़ेस पर, आंतरिक भाग में संपीड़ित तनाव के साथ उच्च तन्यता तनाव दिखाता है। ये तनाव डीएमएलएस/एसएलएम भाग विरूपण के प्राथमिक चालक हैं।

आकार परिवर्तन मुद्रण चरण तक ही सीमित नहीं है। यह कई बिंदुओं पर प्रकट होता है:

निर्माण के दौरान- बार-बार थर्मल चक्र अवशिष्ट तनाव उत्पन्न करते हैं जो पहले से ही किनारों को उठाना या आयाम खींचना शुरू कर सकते हैं।

जब पार्ट को बिल्ड प्लेट से काटा जाता है- प्लेट की बाधा को हटाने से संग्रहीत तनाव को आराम मिलता है, जिससे अक्सर अतिरिक्त गति उत्पन्न होती है।

तनाव-राहत या अन्य ताप उपचार के दौरान- नियंत्रित हीटिंग तनाव को कम करता है, लेकिन यदि चक्र पर ध्यान न दिया जाए तो यह छोटे, पूर्वानुमानित आयामी बदलाव भी उत्पन्न कर सकता है।

अंतिम सीएनसी मशीनिंग के दौरान- यदि पहले चरण अधूरे थे तो सामग्री हटाने से शेष तनाव दूर हो सकता है।

इन चरणों को समझने से धातु 3डी मुद्रित भागों की आयामी सटीकता कहीं अधिक प्रबंधनीय हो जाती है। लक्ष्य हर गतिविधि को ख़त्म करना नहीं है बल्कि नेट परिवर्तन को छोटा और दोहराने योग्य बनाना है।

धातु में सिकुड़न को कम करने का प्रभावी तरीका 3डी प्रिंटिंग लेजर के जलने से बहुत पहले शुरू हो जाती है:

सिकुड़न मुआवजा लागू करें (स्केलिंग कारक)
सबसे आम व्यावहारिक तरीका सीएडी मॉडल को एक्स, वाई और कभी-कभी जेड में थोड़ा बड़ा करना है ताकि ठंडा हिस्सा नाममात्र आकार पर आ जाए। स्केल कारक सामग्री- और मशीन-विशिष्ट होते हैं और माप डेटा से परिष्कृत होते हैं। यह धातु 3डी प्रिंटिंग में सिकुड़न क्षतिपूर्ति का मूल है।

भाग अभिविन्यास को अनुकूलित करें
अभिविन्यास अवशिष्ट-तनाव वितरण और आवश्यक समर्थन की मात्रा दोनों को प्रभावित करता है। महत्वपूर्ण आयामों या बड़े सपाट चेहरों को सावधानीपूर्वक उन्मुख करने से उन विशेषताओं में विकृति का जोखिम कम हो जाता है।

डिज़ाइन और स्थान बुद्धिमानी से समर्थन करता है
विरूपण के विरुद्ध भाग को स्थिर करने और गर्मी का संचालन करने में सहायता करता है। अपर्याप्त या खराब तरीके से रखे गए समर्थन आंदोलन की अनुमति देते हैं; अत्यधिक अपशिष्ट पदार्थ का समर्थन करता है और हटाने को जटिल बनाता है।

स्कैन रणनीति और प्रक्रिया मापदंडों को ट्यून करें
द्वीप या सेक्टर स्कैनिंग, समायोजित लेजर शक्ति, गति और हैच रिक्ति सभी अवशिष्ट तनाव के परिमाण और वितरण को प्रभावित करते हैं। छोटे स्कैन द्वीप या अनुकूलित रणनीतियाँ अक्सर चरम तनाव को कम करती हैं।

उपलब्ध होने पर बिल्ड-प्लेट प्रीहीटिंग का उपयोग करें
बेस-प्लेट तापमान बढ़ाने से तापीय प्रवणता कम हो जाती है और इसलिए अवशिष्ट तनाव कम हो जाता है।

डिज़ाइन में अचानक मोटाई में बदलाव से बचें
पतली दीवारों के बगल में बड़े ठोस खंड तीव्र तापीय प्रवणता और उच्च विरूपण जोखिम पैदा करते हैं। धीरे-धीरे बदलाव और जाली या खोखली विशेषताएं मदद करती हैं।

ये चरण व्यावहारिक की नींव बनाते हैंधातु 3डी मुद्रण सहिष्णुता नियंत्रण.

भाग को हटाने से पहले तनाव राहत ताप उपचार क्यों किया जाता है?

प्रदर्शनधातु 3डी प्रिंटिंग तनाव राहत गर्मी उपचारजबकि भाग अभी भी बिल्ड प्लेट से जुड़ा हुआ है (या सावधानीपूर्वक अलग होने के तुरंत बाद) नियंत्रित परिस्थितियों में अवशिष्ट तनाव को कम करता है। पहले हिस्से को हटाना और फिर ताप-उपचार करना अक्सर अनियंत्रित गति की अनुमति देता है। एक उचित क्रम है तनाव से राहत → सावधानीपूर्वक पृथक्करण → कोई और ताप उपचार या एचआईपी → महत्वपूर्ण विशेषताओं की सीएनसी फिनिशिंग।

महत्वपूर्ण छिद्रों और संभोग सतहों के लिए सीएनसी फिनिशिंग

यहां तक ​​कि अच्छे मुआवजे और तनाव से राहत के साथ, सटीक छेद, सीलिंग फेस और डेटाम अक्सर सीएनसी मशीनिंग द्वारा समाप्त किए जाते हैं। उचित स्टॉक छोड़ना और कम-तनाव वाले फिक्स्चर का उपयोग करना अंतिम आयामों को सहनशीलता के अंदर रखता है। जब प्रिंटिंग, हीट ट्रीटमेंट और सीएनसी को एक प्रक्रिया श्रृंखला के तहत नियंत्रित किया जाता है, तो संचयी त्रुटि को प्रबंधित करना आसान होता है और जवाबदेही स्पष्ट होती है।

एक ग्राहक को मेटल पाउडर-बेड फ़्यूज़न द्वारा निर्मित संरचनात्मक ब्रैकेट और माउंटिंग घटकों के एक सेट की आवश्यकता थी। शुरुआती नमूनों में बिल्ड प्लेट से अलग होने के बाद छेद के पैटर्न पर स्थितिगत बहाव और बढ़ते चेहरों पर मापने योग्य धनुष दिखाया गया।

प्रक्रिया को समायोजित किया गया था: सामग्री-विशिष्ट पैमाने के कारकों को लागू किया गया था, अभिविन्यास और समर्थन रणनीति को अनुकूलित किया गया था, अंतिम पृथक्करण से पहले तनाव से राहत दी गई थी, और महत्वपूर्ण चेहरों और छिद्रों को सीएनसी फिनिशिंग प्राप्त हुई थी। आयामी निरीक्षण (सीएमएम और ऑप्टिकल) ने पुष्टि की कि हिस्से आवश्यक सहनशीलता को पूरा करते हैं। बाद के उत्पादन लॉट ने समान प्रक्रिया नियंत्रण बनाए रखा और बिना दोबारा काम किए लगातार असेंबली फिट प्रदान की।

मेटल 3डी प्रिंटिंग निर्माता या मेटल 3डी प्रिंटिंग फैक्ट्री का मूल्यांकन करते समय पूछें:

क्या आप इस सामग्री और मशीन के लिए सिकुड़न क्षतिपूर्ति/स्केल कारकों को लागू करते हैं और उनका दस्तावेजीकरण करते हैं?

आपके पास तनाव-राहत या गर्मी-उपचार क्षमता क्या है, और यह प्लेट पृथक्करण के सापेक्ष कब किया जाता है?

कौन से माप उपकरण (सीएमएम, 3डी स्कैनिंग) का उपयोग किया जाता है, और क्या पूर्ण निरीक्षण रिपोर्ट प्रदान की जाएगी?

क्या आप उत्पादन मात्रा से पहले मुआवजे को मान्य करने के लिए प्रोटोटाइप परीक्षणों का समर्थन कर सकते हैं?

आप उन महत्वपूर्ण सुविधाओं को कैसे संभालते हैं जिनके लिए द्वितीयक सीएनसी मशीनिंग की आवश्यकता होती है?

चीन या अन्य जगहों पर एक विश्वसनीय धातु 3डी प्रिंटिंग आपूर्तिकर्ता सामान्य आश्वासन के बजाय प्रक्रिया विवरण के साथ इन बिंदुओं का उत्तर देगा। थोक में कस्टम मेटल 3डी प्रिंटेड पार्ट्स चाहने वाले खरीदारों के लिए, अवशिष्ट तनाव और आयामी मुआवजे का दस्तावेजी नियंत्रण अकेले कीमत की तुलना में क्षमता का एक मजबूत संकेतक है। सुसंगत प्रक्रिया अनुशासन सटीक योज्य आपूर्ति श्रृंखला में एक व्यावहारिक विश्वास संकेत बना हुआ है।

धातु 3डी प्रिंटिंग संकोचन नियंत्रण भौतिकी से लड़ने के बारे में नहीं है - यह हर चरण में थर्मल संकुचन और अवशिष्ट तनाव की आशंका और उनके लिए व्यवस्थित रूप से क्षतिपूर्ति करने के बारे में है। जब कोई आपूर्तिकर्ता उचित मुआवजा, अभिविन्यास और समर्थन रणनीति, समय पर तनाव से राहत और लक्षित सीएनसी फिनिशिंग को जोड़ता है, तो हिस्से आयामी रूप से सही होते हैं और असेंबली के लिए तैयार होते हैं। यदि आपके पास कोई डिज़ाइन है जिसमें आकार या विरूपण की समस्या है, या आप एक नया मेटल एडिटिव प्रोजेक्ट शुरू कर रहे हैं, तो मॉडल और महत्वपूर्ण सहनशीलता भेजें। मुआवजे की रणनीति, प्रक्रिया अनुक्रम और उद्धरण का व्यावहारिक मूल्यांकन किया जाएगा ताकि आप आत्मविश्वास के साथ आगे बढ़ सकें।