Bagaimana cara menentukan apakah bagian logam cetakan 3D telah sepenuhnya dihilangkan bubuknya?

Misalnya, Serbuk yang tersisa dari potongan logam cetakan 3D memiliki sifat tersembunyi dan kumulatif. Dalam konstruksi saluran aliran yang rumit, bubuk dapat menumpuk di "zona penguncian bubuk" di tempat yang tidak dapat Anda lihat, seperti antarmuka osseointegrasi cangkir asetabular paduan titanium. Jika sisa bubuk lebih tebal dari 0,1 mm, tulang akan lebih sulit menyatu. Yang lebih berbahaya lagi, bubuk paduan aluminium dapat pecah ketika bersentuhan dengan hidrogen dalam-kondisi suhu tinggi. Di ruang bakar mesin penerbangan tertentu, sisa bubuk dapat menyebabkan panas berlebih selama pengujian panas, yang dapat menyebabkan deformasi struktural. Contoh-contoh ini menunjukkan bahwa menemukan residu bubuk harus menjadi bagian dari keseluruhan proses desain, pencetakan, dan pasca-pemrosesan.
2, Sebuah sistem untuk teknologi pendeteksian multi-dimensi
1. Cara menemukan sesuatu dalam skala besar
Inspeksi visual: baik untuk bagian struktural terbuka, mengamati perubahan kilap permukaan saat terkena cahaya terang. Misalnya, jika ada bubuk pada permukaan perangkat fusi antar bodi baja tahan karat yang belum dibersihkan, maka akan terlihat berkabut.
Uji tekanan: Gunakan pengukur aliran untuk mengawasi laju kebocoran sambil mengalirkan udara bertekanan 0,5MPa ke saluran pendingin. Untuk jenis bilah turbin tertentu, standar deteksinya adalah laju kebocoran kurang dari atau sama dengan 0,1L/menit.
2. Teknologi untuk mendeteksi sesuatu pada tingkat mikroskopis
CT scan untuk industri: Dapat mengambil gambar{0}tiga dimensi dengan resolusi 0,01mm. Injektor bahan bakar mesin pesawat tertentu telah diperiksa, dan ditemukan bahwa pemindaian CT mungkin menemukan gumpalan bubuk setebal 0,05 mm yang tidak dapat dilihat oleh fluoroskopi sinar-X.
Scanning Electron Microscopy (SEM), bila digunakan dengan Energy Dispersive Spectrcopy (EDS), dapat menemukan partikel bubuk yang ukurannya hanya beberapa mikron dan melihat susunan kimianya. SEM menemukan bahwa kandungan oksigen bubuk sisa 300% lebih besar dibandingkan bahan dasar saat mengevaluasi prostesis sambungan paduan kobalt kromium.
3. Menguji kinerja fisik
Uji konduktivitas termal: Serbuk yang tertinggal akan menurunkan konduktivitas termal bahan. Hasil pengujian radiator paduan aluminium menunjukkan bahwa konduktivitas termal turun sebesar 2,3% untuk setiap kenaikan laju residu sebesar 1%.
Pengujian dengan ultrasound: Metode ini menawarkan sensitivitas 92% dalam menemukan aglomerasi bubuk dalam pengujian braket paduan titanium dengan menggunakan koefisien redaman kecepatan suara untuk menemukan kesalahan internal.
3, Memperbaiki proses dan menghentikan masalah sebelum terjadi
1. Pencegahan selama tahap desain
Memperbaiki Jalur Pelepasan Serbuk: Menggunakan desain simulasi dinamika fluida untuk membuat saluran aliran meruncing yang memungkinkan serbuk mengalir keluar secara alami di bawah gaya gravitasi. Contoh optimalisasi ruang bakar mesin penerbangan tertentu menggambarkan bahwa mengubah sudut saluran aliran dari 60 derajat menjadi 45 derajat dapat membuat pembersihan bubuk 40% lebih efektif.
Desain untuk bedak yang dapat dibersihkan: Di tempat-tempat penting, simpan pori-pori pembersih bedak dengan diameter lebih dari 0,8 mm. Perubahan desain pada implan ortopedi tertentu telah memangkas waktu yang diperlukan untuk membersihkan bedak secara manual dari 120 menit menjadi 15 menit.
2. Kontrol parameter pencetakan
Mengoptimalkan ketebalan lapisan: Mengubah ketebalan lapisan dari 50 μm menjadi 30 μm dapat membantu menghentikan penghubungan bubuk. Pengujian pencetakan model nozel mesin roket tertentu menunjukkan bahwa pencetakan-lapisan tipis mengurangi jumlah bubuk yang tersisa sebesar 65%.
Struktur Penopang yang Lebih Baik: Menggunakan penopang dot matriks dibandingkan penopang padat akan mengurangi volume penopang sudu turbin sebesar 70% dan membuatnya 50% lebih mudah untuk membersihkan bubuk.
3. Ide-ide baru dalam-teknologi pasca-pemrosesan
Dampak gas inert dua arah: Mengubah arah aliran gas pada tekanan 0,6 MPa, uji pembersihan bubuk pada badan katup ruang angkasa tertentu menunjukkan bahwa metode ini memotong laju residu dari 3,2% menjadi 0,5%.
Membantu mengatasi getaran ultrasonik: Getaran ultrasonik pada 20kHz dapat melemahkan ikatan antara bubuk dan substrat sebesar 60% dan memangkas waktu yang diperlukan untuk membersihkan bubuk hingga-seperlima dari sebelumnya.
4, Standar untuk industri dan kendali mutu
1. Sistem standar internasional ASTM F3303 Tidak boleh ada lebih dari 0,5mg/cm² sisa bubuk dalam implan medis. CT scan dan ekstraksi pelarut adalah dua cara untuk mengetahuinya.
ISO/ASTM 52921: Untuk suku cadang dirgantara, tingkat kualifikasi pembersihan bubuk harus 99,99%, dan ini diperiksa menggunakan metode pengambilan sampel probabilitas.
2. Pengendalian mutu di tingkat perusahaan
Mengelola database: Sebuah perusahaan manufaktur penerbangan tertentu membangun perpustakaan yang berisi 2000 set data tentang proses pembersihan bubuk dan menggunakan model pembelajaran mesin untuk mengetahui pengaturan pembersihan bubuk terbaik untuk berbagai bahan.
Sistem ketertelusuran digital: Tag RFID melacak proses pembersihan setiap bagian, sehingga memungkinkan untuk melacak seluruh proses mulai dari pencetakan hingga deteksi.