Apakah kita perlu melakukan perawatan permukaan lagi setelah penyangga dilepas?

一, Jenis dan alasan cacat permukaan setelah penyangga dilepas
1. Kerusakan mekanis : Kerusakan permukaan akibat kontak dengan alat
Untuk melepas penyangga logam, orang biasanya menggunakan peralatan seperti tang, roda gerinda, atau laser. Misalnya, saat melepas struktur pendukung saluran pendingin internal bilah turbin mesin pesawat terbang, penggunaan alat pemotong paduan keras dapat menimbulkan goresan pada permukaan substrat paduan titanium dengan kedalaman 0,1–0,3 mm. Sistem pendukung robot Zhejiang Tuobo menjaga tekanan kontak dalam 0,1N menggunakan kontrol umpan balik gaya, namun lekukan lokal masih dapat terjadi karena perbedaan dalam kekerasan material.
2. Zona yang terkena dampak panas-adalah area di mana pemotongan laser meninggalkan tekanan.
Jika pemotongan laser didukung, permukaan material bisa menjadi cukup panas untuk menghasilkan zona yang terpengaruh panas (HAZ). Misalnya, paduan-berbahan dasar nikel-bersuhu tinggi mungkin kehilangan 20% hingga 30% kekerasannya setelah pemotongan laser, dan retakan mikro dapat terbentuk. Data eksperimen untuk jenis nozel mesin roket tertentu menunjukkan bahwa laju perambatan rekahan pada permukaan potongan laser-tanpa perlakuan panas, tiga kali lebih besar dibandingkan laju perambatan pada substrat selama pengujian kelelahan.
3. Residu bubuk: masalah dalam membersihkan struktur yang rumit
Selama proses peleburan lapisan serbuk (PBF), ruang antara struktur pendukung dan substrat mungkin menampung serbuk yang belum meleleh. Sebuah studi kasus pada sebuah perusahaan implan medis menunjukkan bahwa ketika ketebalan lapisan bubuk sisa pada antarmuka osseointegrasi cangkir asetabular lebih dari 0,1 mm, efisiensi integrasi tulang turun sebesar 40%. 5% hingga 10% bubuk tidak dapat dihilangkan bahkan dengan penyaringan getaran dan pembersihan aliran udara. Hal ini disebabkan oleh adsorpsi elektrostatik atau gangguan mekanis.
2, Kebutuhan akan perawatan permukaan sekunder: model keputusan berdasarkan cara penggunaannya
1. Di bidang dirgantara, performa dijamin dalam kondisi yang sangat buruk.
Perawatan permukaan sekunder adalah suatu keharusan untuk membuat ruang bakar untuk mesin pesawat. Saluran aliran internal harus mampu menangani suhu 1500 derajat dan tekanan 10 MPa. Setelah penyangga dilepas, kekasaran permukaan (Ra) harus dijaga di bawah 0,8 μm. Sebuah perusahaan menggunakan proses kombo "sandblasting+pemolesan elektrolitik":
Perawatan sandblasting: Gunakan partikel pasir alumina 200 mesh untuk menurunkan nilai Ra dari 6,3 μm menjadi 1,6 μm. Hal ini menciptakan lapisan tegangan tekan setebal 0,5–1 μm dan meningkatkan kekuatan lelah sebesar 15%.
Pemolesan elektrolitik: Dengan menggunakan proses elektrokimia untuk melarutkan larutan berbasis fosfat, nilai Ra diturunkan menjadi 0,4 μm, dan retakan mikro di permukaan yang disebabkan oleh sandblasting dihilangkan.
2. Implan medis: kriteria penting untuk biokompatibilitas
Kualitas permukaan implan ortopedi paduan titanium berdampak langsung pada seberapa baik implan tersebut berintegrasi dengan tulang. Jika nilai Ra permukaan setelah penyangga dilepas lebih dari 1,6 μm, percobaan menunjukkan bahwa tingkat adhesi osteoblas turun sebesar 60%. Sebuah perusahaan menggunakan tiga-proses "pemolesan mekanis + etsa asam + anodisasi":
Pemolesan mekanis: Gunakan amplas 600 grit untuk menghilangkan serpihan penyangga dan menjaga nilai Ra pada atau di bawah 3,2 μm.
Perawatan dengan etsa asam: Etsa dalam larutan campuran asam fluorida dan asam nitrat selama 10 menit untuk menciptakan struktur mikropori setebal 5–10 μm dan membantu sel tulang berkembang biak.
Anodisasi: Buat film oksida TiO ₂ dengan ketebalan 200nm pada 18V. Hal ini membuat permukaan lima kali lebih tahan terhadap korosi dan memberikan warna emas, sehingga lebih dapat diterima dalam lingkungan klinis.
3. Cetakan industri: temukan keseimbangan antara kegunaan dan biaya
Dalam pembuatan cetakan injeksi, perawatan permukaan sekunder perlu menemukan kompromi antara biaya dan kinerja. Metode perusahaan tertentu untuk menghilangkan dukungan dari cetakan paduan aluminium setelah perawatan:
Solusi yang bermanfaat bagi perekonomian: Untuk memenuhi kebutuhan umum cetakan plastik, cukup dilakukan perlakuan sandblasting (nilai Ra Kurang dari atau sama dengan 3,2 μm). Ini memotong biaya per potong sebesar 40%.
Solusi dengan kinerja tinggi: Tingkatkan pemesinan presisi CNC (nilai Ra < 0,8 μm), yang cocok untuk bagian cetakan yang harus sangat berkilau atau bening, namun memerlukan waktu tiga kali lebih lama.
3, Evolusi Teknologi: Langkah maju yang besar dalam otomatisasi dan kecerdasan
1. Robot untuk membantu revolusi presisi sistem
Sistem robot enam-sumbu dari Zhejiang Tuobo menggunakan pemosisian visual 3D dan kontrol umpan balik paksa untuk menghilangkan penyangga dengan akurasi kurang dari satu milimeter. Dalam kasus perusahaan penerbangan tertentu, teknologi ini mengurangi tingkat dukungan sisa bilah turbin dari 12% menjadi 0,5% dan juga mengurangi kerusakan yang disebabkan oleh intervensi manual.
2. Menggabungkan berbagai jenis teknologi pemrosesan
EOS bisnis Jerman membuat peralatan terintegrasi "de support polishing", yang melakukan pemolesan magnetorheological (MRF) segera setelah dukungan dilepas. MRF dapat membuat permukaan lebih halus dari 3,2 μm hingga 0,1 μm dalam waktu kurang dari 10 menit tanpa merusak permukaan bawah. Hal ini dimungkinkan karena fluida non-Newtonian menjadi lebih kental ketika digeser.
3. Optimalisasi prediktif teknologi kembar digital
Siemens memproduksi program NX MCD, yang dapat menunjukkan bagaimana tegangan pada permukaan berubah setelah tumpuan dilepas. Model kembar digital digunakan untuk menemukan rute pemotongan laser terbaik untuk bilah mesin. Hal ini membuat zona yang terkena panas menjadi lebar 0,5 mm, bukan lebar 0,2 mm, dan umur kelelahan menjadi dua kali lipat.