obróbka cnc · 2021年12月18日

„Ograniczenie prędkości” druku 3D może znacznie poprawić szybkość przepuszczania produktów

W projekcie opracowanym wspólnie przez Chiny i Stany Zjednoczone naukowcy odkryli „ograniczenie prędkości” druku 3D z wykorzystaniem technologii Powder Bed Fusion (PBF), zgodnie z którą prawdopodobieństwo wystąpienia defektów w częściach jest mniejsze.

Dzięki obserwacjom obrazowania rentgenowskiego zespół odkrył, że podczas procesu PBF działanie lasera tworzy bąbelki w kształcie litery J na powierzchni obiektu. Jeśli te metalowe kałuże pękną, defekty rozprzestrzenią się na ponownie zakrzepły metal, powodując pojawienie się pustych przestrzeni, co wpłynie na integralność strukturalną produktu.

„Ograniczenie prędkości” druku 3D może znacznie poprawić szybkość przepuszczania produktów

W końcu naukowcy ustalili, że gdy prędkość lasera jest zbyt mała podczas skanowania całego proszku, stop będzie się przegrzewał, więc istnieje „bezpieczna prędkość”, powyżej której można wytwarzać wysokiej jakości części.

„Można myśleć o granicy jak o ograniczeniu prędkości, co jest przeciwieństwem prowadzenia samochodu” – powiedział Anthony Rowlet, który napisał artykuł. „Gdy prędkość spada, staje się coraz bardziej niebezpieczna. Jeśli spadniesz poniżej dozwolonej prędkości, prawie na pewno masz wady”. „Dopóki trzymasz się z dala od„ niebezpiecznej strefy ”, ryzyko pozostawienia defektu jest bardzo małe”.

Wspólny zespół badawczy odkrył, że niska prędkość skanowania laserowego spowodowała powstanie wąskiego otworu w kształcie litery J (na zdjęciu).

Zoptymalizuj proces drukowania 3D z metalu

Chociaż PBF jest najczęściej stosowanym procesem wytwarzania addytywnego metalu, zwykle wytwarza on części z porami (lub małymi szczelinami i pustkami), co może pogorszyć jego wydajność. W rezultacie przeprowadzono wiele badań w celu ustalenia, w jaki sposób powstają te dziury, zwłaszcza w celu kontrolowania wyglądu wszelkich „dziurek od klucza”.

Porowatość dziurki od klucza odnosi się do głębokich otworów spowodowanych szybkim parowaniem metalu podczas procesu drukowania, który popycha otaczający stopiony materiał w dół. Chociaż zjawisko to może poprawić wydajność lasera, ścianka dziurki od klucza czasami faluje i zapada się, powodując uwięzienie defektów w zakrzepłym stopie.

Jednym ze sposobów, w jaki użytkownicy próbują zapobiegać lukom, jest mapowanie Power-Velocity (PV), proces, który koreluje jakość druku z parametrami systemu. Jednak do tej pory trudno było znaleźć odtwarzalne „granice porów”, aby oddzielić warunki procesu wytwarzania w pełni zwartych części od części z otworami.

Ustalenie „ograniczenia prędkości” druku 3D

Aby ustalić powtarzalny proces i uzupełnić mapę fotowoltaiczną, naukowcy zastosowali technologię obrazowania rentgenowskiego o wysokiej prędkości, aby zbadać pochodzenie dziurki od klucza i jej początkowy ruch. Naukowcy bezpośrednio odkryli, że zmniejszenie prędkości skanowania lasera doprowadziło do zwiększenia maksymalnego rozmiaru porów, który zaobserwowali.

Dalsze testy pokazują, że powstawanie pustych przestrzeni następuje głównie wtedy, gdy dziurka w kształcie litery J jest „zaciśnięta” w bąbelki, a ich zapadanie się powoduje generowanie akustycznych fal uderzeniowych. Siły te skutecznie odpychają otwór od dziurki od klucza i osadzają ją w zakrzepłym metalu, osłabiając w ten sposób jego integralność.

Co ciekawe, naukowcy odkryli również, że dziurki od klucza mogą przetrwać tylko w określonych warunkach, a niższe prędkości skanowania zwykle powodują powstawanie wąskich dziurek. Te głębsze puste przestrzenie mają tendencję do szybkiego nagrzewania się, a kiedy się zapadały, obserwowały bardziej wzmocnione fale, które oddalały kropelki.

Odkrycia naukowców w końcu wykazały nieoczekiwanie płynną korelację między prędkością skanowania a głębokością dziurki od klucza, co stanowi wyraźnie określoną dolną granicę prędkości. Przy ustalaniu optymalnego zestawu parametrów naukowcy uważają, że obecnie możliwe jest skuteczniejsze identyfikowanie przyczyny naruszenia i zapobieganie mu.

Zapobieganie defektom podczas drukowania 3D z metalu zawsze było przedmiotem intensywnych badań i rozwoju, a badacze zidentyfikowali wiele rozwiązań.

Naukowcy z Argonne National Laboratory i Texas A&M University wykorzystali metodę ML do ustalenia powiązania między historią termiczną części a powstawaniem defektów powierzchniowych podczas PBF. Zespół wykorzystał również promienie rentgenowskie, ale połączył je z boczną kamerą, aby zebrać wymagane dane w czasie rzeczywistym.

Podobnie zespół naukowców z Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) odkrył sposób na zmniejszenie defektów metalowych części drukowanych w 3D. Kontrolując „rozprzestrzenianie się” nieuczciwych substancji, naukowcy mogą zredukować wszelkie interakcje sypkiego proszku ze świeżo stopionymi substancjami.

W innym miejscu inny zespół z Texas A&M stworzył metodę drukowania 3D stali całkowicie pozbawionej porowatości. Naukowcy skutecznie opracowali zestaw parametrów SLM, które sprawiają, że wytrzymałość na rozciąganie niskostopowego martenzytu (AF9628) jest wyższa niż prawie każdego innego stopu.

Link do tego artykułu: „Ograniczenie prędkości” druku 3D może znacznie poprawić szybkość przepuszczania produktów

Oświadczenie o przedruku: Jeśli nie ma specjalnych instrukcji, wszystkie artykuły na tej stronie są oryginalne. Proszę wskazać źródło przedruku: https://www.cncmachiningptj.com/,thanks!


„Ograniczenie prędkości” druku 3D może znacznie poprawić szybkość przepuszczania produktówPTJ® zapewnia pełen zakres niestandardowej precyzji obróbka cnc Chiny usługi. Certyfikat ISO 9001:2015 i AS-9100. Producent obróbki na dużą skalę toreb medycznych, świadcząc usługi projektowania 3D, prototypów i dostaw globalnych. Oferujemy również twarde etui, półtwarde pianki EVA, miękkie szyte etui, woreczki i wiele innych dla producentów OEM. Wszystkie etui są wykonane na zamówienie zgodnie ze specyfikacją z nieskończoną liczbą kombinacji materiały, formy, kieszenie, szlufki, zamki, uchwyty, logotypy i akcesoria. Odporne na wstrząsy, wodoodporne i przyjazne dla środowiska opcje. Części medyczne, reagowanie w sytuacjach awaryjnych, Części elektroniczne, korporacyjnym, edukacyjnym, wojskowym, ochroniarskim, sportowym, outdoorowym i budowlanym. Usługi obejmują konsultacje koncepcji przypadku, projektowanie 3D, prototypowanie, rototypowanie,Wiercenie CNC Usługi i produkcja.Opowiedz nam trochę o budżecie Twojego projektu i przewidywanym czasie realizacji. Opracujemy z Tobą strategię, aby zapewnić najbardziej opłacalne usługi, które pomogą Ci osiągnąć swój cel. Zapraszamy do bezpośredniego kontaktu z nami ( [email protected] ).