ধাতব 3D মুদ্রণ প্রক্রিয়াকরণ পোস্ট-তে সাধারণ অসুবিধাগুলি কী কী?

1. পৃষ্ঠের রুক্ষতা নিয়ন্ত্রণ: "ফাঁকা" থেকে "সমাপ্ত পণ্য" এ যাচ্ছে
যেহেতু ধাতব 3D প্রিন্টিং জিনিসগুলিকে স্তরে স্তরে তৈরি করে, তাই পৃষ্ঠের একটি রুক্ষতা (Ra মান) সহ একটি ধাপযুক্ত টেক্সচার রয়েছে যা সাধারণত 6 থেকে 12 μm এর মধ্যে হয়। এটি প্রথাগত যন্ত্রের তুলনায় যথেষ্ট রুক্ষ, যার রুক্ষতা মান 0.8 থেকে 1.6 μm। উদাহরণস্বরূপ, বিমানের ইঞ্জিন ব্লেডের জন্য কুলিং চ্যানেলের অভ্যন্তরীণ প্রাচীরের রুক্ষতা অবশ্যই 3 μm এর নিচে রাখতে হবে, অন্যথায় এটি তাপ স্থানান্তরের কার্যকারিতাকে অনেক কমিয়ে দেবে।
প্রযুক্তির সমস্যা:
অবশিষ্ট সাপোর্ট স্ট্রাকচার: মুদ্রণের সময় যে সাপোর্ট স্ট্রাকচার প্রয়োগ করা হয় যাতে জিনিসগুলিকে আকৃতি পরিবর্তন করা থেকে বিরত রাখা হয় তা খুলে ফেলার পরে পৃষ্ঠে গর্ত বা বাম্প ছেড়ে যেতে পারে।
পাউডার আনুগত্য: যখন পাউডার কণা সম্পূর্ণরূপে গলে না, তখন তারা পৃষ্ঠের সাথে লেগে থাকে, যাকে বলা হয় "গোলাকারকরণ"।
ইন্টারলেয়ার বন্ডিং ট্রেস: যেখানে লেজার স্ক্যানিং পাথগুলো অতিক্রম করে সেখানে ছোট ছোট বাম্প তৈরি হতে পারে।
উত্তরঃ
রাসায়নিক পলিশিং: পৃষ্ঠের স্তরটিকে বেছে বেছে দ্রবীভূত করার জন্য অ্যাসিডিক বা ক্ষারীয় দ্রবণ ব্যবহার করে এটিকে 1 μm-এর থেকে মসৃণ করে তুলতে পারে, তবে খুব বেশি ক্ষয় এড়াতে আপনি কতক্ষণ এটিকে দ্রবণে রেখে দেবেন সে সম্পর্কে আপনাকে খুব সতর্ক থাকতে হবে।
স্যান্ডব্লাস্টিং ট্রিটমেন্ট: উচ্চ গতির বালি প্রবাহের সাথে পৃষ্ঠকে আঘাত করে একটি অভিন্ন ম্যাট পৃষ্ঠ তৈরি করা হয়। এটি জটিল অভ্যন্তরীণ গহ্বর ডিজাইনের জন্য ভাল, তবে এটি নতুন পৃষ্ঠের ত্রুটিও তৈরি করতে পারে।
ইলেক্ট্রোলাইটিক পলিশিং: এই পদ্ধতিটি একটি মাইক্রোস্কোপিক স্তরে পৃষ্ঠকে সমতল করতে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল নীতিগুলি ব্যবহার করে। এটি একটি মিরর প্রভাব প্রদান করতে পারে (রা<0.1 μ m), but the equipment is expensive.
2. অভ্যন্তরীণ ত্রুটিগুলি সংশোধন করা: জিনিসগুলিকে আরও ঘন এবং ভাল করার চাবিকাঠি।
ধাতব 3D মুদ্রিত অংশগুলির ভিতরে সাধারণত 0.1% থেকে 5% এর ছিদ্র থাকে। এই ক্ষুদ্র ত্রুটিগুলি ফাটল তৈরি করতে পারে, যা অংশগুলির ক্লান্তি জীবনকে ব্যাপকভাবে ছোট করে। উদাহরণস্বরূপ, 0.5% এর বেশি পোরোসিটি সহ টাইটানিয়াম অ্যালয় ইমপ্লান্টগুলি হাড়ের সাথে একত্রিত হতে ব্যর্থ হতে পারে।
প্রযুক্তির সমস্যা:
ছিদ্র: লেজারের তীব্রতা খুব কম হলে বা পাউডারে খুব বেশি অক্সিজেন থাকলে, গলিত পুলটি ভেঙে যেতে পারে।
পর্যাপ্ত ফিউশন নয়: স্তরগুলির মধ্যে দুর্বল বন্ধন, যা মাইক্রো লেয়ারিংয়ের দিকে পরিচালিত করে।
ফাটল: একটি গরম বা ঠান্ডা ফাটল যা ঘটে যখন অবশিষ্ট চাপ তৈরি হয়।
উত্তরঃ
হট আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং (HIP): উপাদানটি প্রচুর চাপ (100-200 MPa) এবং তাপ (900-1200 ডিগ্রি) এর মধ্যে থাকে। এটি এটির আকৃতি পরিবর্তন করে, অভ্যন্তরীণ ছিদ্র বন্ধ করে এবং এর ঘনত্ব 99.9% এর উপরে বাড়ায়। উদাহরণস্বরূপ, GE Aviation দ্বারা তৈরি LEAP ইঞ্জিনগুলিতে HIP চিকিত্সা ফুয়েল ইনজেক্টরের ক্লান্তি জীবনকে তিনগুণ বাড়িয়ে দিয়েছে।
স্থানীয় অনুপ্রবেশ: ভ্যাকুয়াম ইমপ্রেগনেশন পদ্ধতি ধাতু ভিত্তিক যৌগিক উপাদানের গুরুত্বপূর্ণ জায়গাগুলি- পূরণ করে, এটি পাতলা দেয়াল দিয়ে কাঠামো ঠিক করার জন্য ভাল করে তোলে।
লেজার রিমেলিং: পৃষ্ঠ বা অভ্যন্তরীণ ত্রুটিযুক্ত অঞ্চলগুলিতে দ্বিতীয় স্ক্যান করা শস্যকে উন্নত করতে সহায়তা করতে পারে, তবে এটি নতুন তাপীয় চাপও যোগ করতে পারে।
3. অবশিষ্ট স্ট্রেস পরিচালনা: বিকৃতি নিয়ন্ত্রণের জন্য সিস্টেম ইঞ্জিনিয়ারিং
যখন ধাতু 3D প্রিন্ট করা হয়, তখন দ্রুত গরম এবং শীতল হওয়ার তাপীয় চাপ উপাদানটির উৎপাদন শক্তির 50% থেকে 80% পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। এটি অংশগুলিকে বিকৃত করতে, ভাঙতে বা আকৃতি পরিবর্তন করতে পারে। অবশিষ্ট স্ট্রেস বড় ফ্রেমের নির্মাণে কয়েক মিলিমিটারের বিকৃতি ঘটাতে পারে, যা গ্রহণযোগ্যতার চেয়ে অনেক বেশি।
প্রযুক্তির সমস্যা:
অসম চাপ বিতরণ: জটিল জ্যামিতিক আকার তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্টে বড় পরিবর্তন ঘটায়।
সাবস্ট্রেট সীমাবদ্ধতা প্রভাব: স্ট্রেস তৈরি হয় যেখানে উপাদানটি সাবস্ট্রেটের সাথে মিলিত হয়, যা সহজেই ইন্টারলেয়ার ডিলামিনেশন ঘটাতে পারে।
মাল্টি-বস্তু মুদ্রণ চ্যালেঞ্জ: সত্য যে বিভিন্ন উপকরণ বিভিন্ন হারে প্রসারিত হয় স্ট্রেস দ্রুত তৈরি করে।
উত্তরঃ
প্রিন্ট করার আগে, তাপমাত্রার পার্থক্য কমাতে সাবস্ট্রেটটিকে 200 থেকে 500 ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে গরম করুন। উদাহরণস্বরূপ, Yunyao Shenwei-এর প্রিসিশন সিরিজের মেশিনগুলিতে 500 ডিগ্রি সাবস্ট্রেট প্রিহিটিং বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা টাইটানিয়াম খাদ দিয়ে তৈরি মুদ্রিত অংশগুলিতে ক্র্যাক হওয়ার সম্ভাবনা কম করে।
স্ক্যানিং কৌশল অপ্টিমাইজ করা: তাপ ইনপুট ছড়িয়ে দিতে "দ্বীপ স্ক্যানিং" বা "চেসবোর্ড স্ক্যানিং" ব্যবহার করুন এবং এটিকে এক জায়গায় খুব বেশি গরম হওয়া থেকে রক্ষা করুন।
স্ট্রেস রিলিফ অ্যানিলিং: প্রিন্টিং সম্পন্ন হওয়ার পরে, এখনও যে স্ট্রেস আছে তার 80% এরও বেশি পরিত্রাণ পেতে 600-700 ডিগ্রিতে নিরোধক চিকিত্সা করা হয়।
4. মাত্রিক নির্ভুলতার গ্যারান্টি: "আনুমানিক ছাঁচনির্মাণ" থেকে "নেট ছাঁচনির্মাণ" এ এক ধাপ এগিয়ে
মেটাল 3D প্রিন্টিং সাধারণত ± 0.1 মিমি এর মধ্যে নির্ভুল হয়, কিন্তু যে টুকরোগুলি খুব সুনির্দিষ্ট হওয়া প্রয়োজন, যেমন ঘড়ির গিয়ারের জন্য, আরও মেশিনিং প্রয়োজন। কিন্তু জটিল অভ্যন্তরীণ গহ্বরের কাঠামোর সাথে কাজ করা খুব কঠিন, যেমন জালির কাঠামো এবং স্ট্যান্ডার্ড মিলিং বা বৈদ্যুতিক ডিসচার্জ মেশিনিং (EDM) অভ্যন্তরীণ কাঠামোকে আঘাত করতে পারে।
প্রযুক্তির সমস্যা:
সংকোচন বিকৃতি: যখন ধাতু ঠান্ডা হয়, তখন এটি আয়তনে সঙ্কুচিত হয়, যার ফলে মাত্রা পরিবর্তন হয়।
সমর্থনকারী কাঠামো থেকে হস্তক্ষেপ: অবশিষ্ট সমর্থন মেশিনিং রেফারেন্স প্লেন খুঁজে পাওয়া কঠিন করে তোলে।
পাতলা-প্রাচীরের কাঠামোগুলি যথেষ্ট শক্ত নয়, তাই প্রক্রিয়াকরণের কম্পন সহজেই সরঞ্জামগুলিকে ভেঙে দিতে পারে।
উত্তরঃ
ক্ষতিপূরণ ডিজাইন করা: সিএডি মডেলে সংকোচনের পরিমাণ আগে থেকে সেট করুন (সাধারণত 0.2% এবং 0.5% এর মধ্যে) এবং এটি একাধিকবার মুদ্রণ করে সংশোধন পরীক্ষা করুন।
পাঁচ-অক্ষ সংযোগ যন্ত্র: DMG MORI এর LASERTEC 65 3D সরঞ্জাম হল একটি মাল্টি-অক্ষ CNC মেশিন টুলের উদাহরণ যা একই সময়ে মুদ্রণ এবং মিলিং উভয়ই করতে পারে।
ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল মেশিনিং (ECM) হল যান্ত্রিক কাটিং বল প্রয়োজন ছাড়াই উপকরণ অপসারণের একটি পদ্ধতি। এটি পাতলা-প্রাচীরের কাঠামোর নির্ভুল যন্ত্রের জন্য ভাল।
5. বিভিন্ন উপকরণের সাথে সামঞ্জস্যতা: কার্যকরীভাবে গ্রেড করা উপকরণের সমস্যা
মেটাল 3D প্রিন্টিং ধীরে ধীরে মাল্টি-বস্তুর কম্পোজিটের দিকে যাচ্ছে যাতে হালকা ওজন, ক্ষয় প্রতিরোধের, এবং পরিবাহিতার প্রয়োজন মেটাতে হয়। কিন্তু সত্য যে বিভিন্ন পদার্থের বিভিন্ন গলনাঙ্ক এবং তাপ সম্প্রসারণ সহগ এর অর্থ হল তাদের মধ্যে বন্ধনের শক্তি যথেষ্ট শক্তিশালী নয়, যা দ্রুত ডিলামিনেশন বা ক্র্যাকিং হতে পারে।
প্রযুক্তির সমস্যা:
পাউডারের ক্রস-দূষণ: একাধিক উপকরণ দিয়ে মুদ্রণের জন্য বগিতে থাকা অবশিষ্ট পাউডার সামগ্রীর বিশুদ্ধতা নষ্ট করে।
প্রক্রিয়া পরামিতি বিরোধ: বিভিন্ন উপকরণ বিভিন্ন লেজার শক্তি, স্ক্যানিং গতি এবং অন্যান্য সেটিংসের সাথে মিলিত হওয়া প্রয়োজন।
ইন্টারফেসের কর্মক্ষমতা আরও খারাপ হয়: ভঙ্গুর পর্যায়গুলি দ্রুত ঘটে যেখানে বিভিন্ন উপকরণ মিলিত হয়।
উত্তরঃ
মডুলার পাউডার সরবরাহ ব্যবস্থা: উদাহরণস্বরূপ, ইউনিয়াও শেনওয়ের গবেষণা সিরিজের সরঞ্জামগুলিতে স্বাধীন পাউডার সরবরাহ ট্যাঙ্ক রয়েছে যা আপনাকে উপাদানের বিভিন্ন স্তরের মধ্যে অদলবদল করতে দেয়।
ইন্টারফেস প্রিপ্রসেসিং: ইন্টারফেসটিকে আরও ভাল করতে লেজার ক্লিনিং বা প্লাজমা স্প্রে ব্যবহার করুন।
সংখ্যাসূচক সিমুলেশন অপ্টিমাইজেশান: মুদ্রণ প্রক্রিয়া চলাকালীন বিভিন্ন উপকরণের তাপীয় এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি কীভাবে মিথস্ক্রিয়া করে তা মডেল করতে ANSYS বা COMSOL সফ্টওয়্যার ব্যবহার করুন। এটি আপনাকে সঠিক পরামিতি স্থাপন করতে সহায়তা করবে।
6. খরচ এবং দক্ষতার মধ্যে সঠিক ভারসাম্য খোঁজা: বড়-উৎপাদনের সাথে সবচেয়ে বড় সমস্যা
মেটাল 3D প্রিন্টিং একটি পণ্যের সম্পূর্ণ খরচের 30% থেকে 70% খরচ করে, এবং প্রক্রিয়াকরণের সময় দীর্ঘ (সাধারণত মুদ্রণের সময়ের 2-5 গুণ), যা ব্যাপক উৎপাদনে ব্যবহার করা কঠিন করে তোলে। উদাহরণস্বরূপ, একটি গাড়ির ইঞ্জিনের সিলিন্ডার ব্লকের জন্য ঐতিহ্যগত ঢালাই পদ্ধতির জন্য প্রতি পিস প্রায় 500 ইউয়ান খরচ হয়। 3D প্রিন্টিং এবং পোস্ট{9}}প্রসেসিংয়ের খরচ, অন্য দিকে, 3000 ইউয়ানের বেশি হতে পারে৷
প্রযুক্তির সমস্যা:
উচ্চ সরঞ্জামের খরচ: উচ্চ-অন্তিম পাঁচটি-অক্ষ মেশিনিং কেন্দ্রের দাম 5 মিলিয়ন ইউয়ানের বেশি, যেখানে HIP সরঞ্জামগুলির দাম 20 মিলিয়ন ইউয়ান পর্যন্ত হতে পারে৷
প্রক্রিয়া চেইনের দৈর্ঘ্য: আপনাকে ক্রমানুসারে বেশ কয়েকটি ধাপ করতে হবে, যেমন গরম করা, তার কাটা, সমর্থন অপসারণ, পলিশিং এবং আবার পলিশ করা।
স্বয়ংক্রিয়তার নিম্ন স্তর: জটিল অংশগুলি প্রক্রিয়াকরণের জন্য পোস্ট-এর জন্য এখনও ম্যানুয়াল কাজ প্রয়োজন, যা এটিকে কম দক্ষ করে তোলে।
উত্তরঃ
প্রোডাকশন লাইনের স্মার্ট ইন্টিগ্রেশন: 3D প্রিন্টার, হিট ট্রিটমেন্ট ফার্নেস এবং মেশিনিং সেন্টার সংযোগ করতে AGV কার্ট ব্যবহার করুন যাতে পুরো প্রক্রিয়া স্বয়ংক্রিয়ভাবে চলে। উদাহরণ স্বরূপ, প্ল্যাটিনাম টেকনোলজির BLT-S800 সরঞ্জামগুলি অনলাইন সনাক্তকরণ এবং অভিযোজিত প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতার অন্তর্নির্মিত-অফার করে৷
সংযোজনী উত্পাদন: মুদ্রণের পরে যে পর্যায়ে আসে তার সংখ্যা কমাতে, মুদ্রণ প্রক্রিয়া চলাকালীন আংশিক মেশিনিং সিঙ্ক্রোনাইজ করুন। Mazak এর INTEGREX i-400AM মেশিনগুলি লেজার ক্ল্যাডিং এবং মিলিংয়ের মধ্যে স্যুইচ করতে পারে।
ডিজিটাল প্রক্রিয়া পরিকল্পনা: সেরা মেশিনিং পথ খুঁজে পেতে এবং অলস সময় কাটাতে Siemens NX বা Magics সফ্টওয়্যার ব্যবহার করে।