মেটাল 3D প্রিন্টিংয়ের জন্য পোস্ট-প্রসেসিং কি? কেন পোস্ট-প্রসেসিং প্রয়োজনীয়?

一, মেটাল 3D প্রিন্টিংয়ের জন্য কোন পোস্ট-প্রসেসিং এবং এর মূল লক্ষ্যগুলি কী
ধাতব 3D প্রিন্টিং-এর পোস্ট-প্রসেসিং হল ধাতব সংযোজন তৈরির পর মুদ্রিত অংশগুলিতে নেওয়া পদক্ষেপগুলির একটি সিরিজ। এই পদক্ষেপগুলির মধ্যে রয়েছে ফিক্সিং, অপ্টিমাইজ করা এবং ম্যানুফ্যাকচারিং ত্রুটিগুলি পরিত্রাণ পেতে, পারফরম্যান্স সূচকগুলিকে উন্নত করতে এবং নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনগুলির প্রয়োজন মেটাতে অংশগুলির প্রক্রিয়াকরণ। এর মূল লক্ষ্যগুলিকে সংক্ষেপে বলা যেতে পারে:

গুণমানের উন্নতি: সমস্যাগুলি যেমন ইন্টারলেয়ার বন্ধন ত্রুটি এবং রুক্ষ পৃষ্ঠ যা অংশগুলিকে কম নির্ভরযোগ্য করে তোলে তা থেকে মুক্তি পান।
কর্মক্ষমতা অপ্টিমাইজেশন: তাপ চিকিত্সা, পৃষ্ঠ পরিবর্তন, এবং অন্যান্য চিকিত্সা শক্তি, কঠোরতা, এবং ক্ষয় প্রতিরোধের মত উপাদানের গুরুত্বপূর্ণ গুণাবলী উন্নত করতে পারে।
মাত্রিক সংশোধন: তাপীয় বিকৃতি এবং সংকোচনের জন্য তৈরি করুন যা মুদ্রণের সময় ঘটে যাতে টুকরাগুলি ডিজাইন সহনশীলতার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।
কার্যকরী একীকরণ: টুকরোগুলিকে তাদের গঠনকে শক্তিশালী করে বা বিভিন্ন উপকরণ একত্রিত করে আরও জটিল সামগ্রিক কর্মক্ষমতা প্রদান করে।
উদাহরণস্বরূপ, মহাকাশ শিল্পে, মেটাল 3D প্রিন্টিং একটি নির্দিষ্ট ধরণের রকেট ইঞ্জিনের জ্বালানী ট্যাঙ্কের সাধারণ ফ্রেম তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। তারপরে, হট আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং (HIP) চিকিত্সা ব্যবহার করা হয় অভ্যন্তরীণ ছিদ্র থেকে মুক্তি পেতে। এর পরে, সিএনসি মিলিং সিলিং পৃষ্ঠকে আকার দিতে ব্যবহৃত হয় এবং এটিকে আরও জারা প্রতিরোধী করতে অ্যানোডাইজিং চিকিত্সা ব্যবহার করা হয়। প্রক্রিয়াকরণের পরে প্রক্রিয়াগুলির এই সিরিজ অংশগুলিকে 30% শক্তিশালী, 40% হালকা এবং খুব কঠোর পরিস্থিতিতে সিল করতে সক্ষম করে।

2, পোস্ট-প্রক্রিয়াকরণের জন্য প্রধান প্রযুক্তি সিস্টেম
ধাতব 3D প্রিন্টিং প্রক্রিয়াকরণের পোস্টে চারটি প্রযুক্তিগত মডিউল রয়েছে: উপাদান অপসারণ, তাপ চিকিত্সা, পৃষ্ঠ চিকিত্সা, এবং কাঠামোগত শক্তিশালীকরণ৷ প্রতিটি মডিউল একটি বড় সমাধানের একটি অংশ যা বিভিন্ন পরিস্থিতিতে কাজ করে।

1. উপাদান অপসারণ: "রুক্ষ" থেকে "সূক্ষ্ম" পর্যন্ত নির্ভুলতার সাথে খোদাই করা
মেটাল 3D মুদ্রিত আইটেমগুলি প্রায়শই এখনই ব্যবহার করা যায় না কারণ তাদের অবশিষ্ট সমর্থন কাঠামো এবং রুক্ষ পৃষ্ঠ রয়েছে (Ra মান 10-20 μm পর্যন্ত হতে পারে)। উপাদান অপসারণ কৌশল যান্ত্রিক প্রক্রিয়াকরণ, লেজার কাটা, বা রাসায়নিক ক্ষয় ব্যবহার করে নিম্নলিখিতগুলি করতে:

সমর্থন কাঠামো অপসারণ করতে, মুদ্রিত বস্তুর ক্ষতি না করে সমর্থন সম্পূর্ণরূপে সরানো হয়েছে তা নিশ্চিত করতে ক্রায়োজেন-সহায়ক পিলিং বা যান্ত্রিক কাটার সরঞ্জাম ব্যবহার করুন। উদাহরণস্বরূপ, একটি গাড়ির চাকা হাবের একটি মুদ্রিত অংশ কম তাপমাত্রায় হিমায়িত করা হয়, যা সমর্থনকারী কাঠামোটিকে ভঙ্গুর করে তোলে এবং খোসা ছাড়ানো সহজ করে তোলে। এটি 50% দ্বারা দক্ষতা বৃদ্ধি করে।
পৃষ্ঠের সমাপ্তি: CNC মিলিং, গ্রাইন্ডিং বা পলিশিং পৃষ্ঠের রুক্ষতা Ra0.8 μm এর চেয়ে কম করতে পারে। একটি পাঁচ-অক্ষ সংযোগ মেশিনিং কেন্দ্র একটি নির্দিষ্ট বিমান ইঞ্জিনের ব্লেড প্রিন্ট করার পরে প্রবাহ চ্যানেলের পৃষ্ঠকে মিরর পলিশ করার জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল। এটি 15% দ্বারা বায়ুপ্রবাহ প্রতিরোধের কমিয়ে দেয়।
আকার সংশোধন: প্রতিক্রিয়া ডেটা পেতে এবং যান্ত্রিক প্রক্রিয়াকরণ ব্যবহার করে মুদ্রণের সময় যে কোনও আকারের পরিবর্তনগুলি ঠিক করতে একটি সমন্বয় পরিমাপের সরঞ্জাম ব্যবহার করুন। মাইক্রো মিলিং প্রযুক্তি একটি মুদ্রিত মেডিকেল ডিভাইস ইমপ্লান্টের মাত্রিক নির্ভুলতা ± 0.01 মিমি-এর মধ্যে রাখে, যা অস্ত্রোপচারের সন্নিবেশের জন্য প্রয়োজনীয়।
2. তাপ চিকিত্সা: মাইক্রোস্ট্রাকচার কর্মক্ষমতা নিয়ন্ত্রণে একটি গেম-পরিবর্তনকারী৷
তাপ চিকিত্সা অবশিষ্ট চাপ থেকে পরিত্রাণ পায় যা মুদ্রণের সময় তৈরি হয় (বস্তুরের উৎপাদন শক্তির 50% থেকে 70% পর্যন্ত) এবং গরম এবং শীতল বক্ররেখা নিয়ন্ত্রণ করে উপাদানের শস্যের গঠন উন্নত করে। কিছু সাধারণ পদ্ধতি হল:

অ্যানিলিং ট্রিটমেন্ট: তাপমাত্রার নীচের অংশটিকে গরম করুন যেখানে এটি পুনরায় ক্রিস্টালাইজ করতে পারে এবং অভ্যন্তরীণ চাপ থেকে মুক্তি পেতে এবং এটিকে আরও নমনীয় করে তুলতে এটিকে উষ্ণ রাখুন। ভ্যাকুয়াম অ্যানিলিং ট্রিটমেন্ট 80% অবশিষ্ট স্ট্রেস কমিয়েছে এবং টাইটানিয়াম অ্যালয় অর্থোপেডিক ইমপ্লান্ট প্রিন্ট হওয়ার পরে ক্লান্তি জীবনকে তিনগুণ করেছে।
কঠিন সমাধান এবং বার্ধক্য চিকিত্সা: নিকেল-ভিত্তিক উচ্চ-তাপমাত্রার মিশ্রণের মতো উপাদানগুলির জন্য, কঠিন দ্রবণ চিকিত্সা শক্তিশালীকরণের পর্যায়কে দ্রবীভূত করে, এবং তারপরে বার্ধক্যজনিত চিকিত্সার ফলে সূক্ষ্ম অবক্ষেপ তৈরি হয়, যা উচ্চ-তাপমাত্রার শক্তিকে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে। একটি প্রদত্ত এভিয়েশন ইঞ্জিনের জন্য টারবাইন ডিস্ক প্রিন্ট করার পরে, কঠিন সমাধান এবং বার্ধক্যজনিত চিকিত্সা 40% দ্বারা 650 ডিগ্রীতে এর ক্রীপ প্রতিরোধ ক্ষমতাকে উন্নত করে।
হট আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং (HIP) অভ্যন্তরীণ ছিদ্রগুলি থেকে মুক্তি পেতে এবং উপাদানটিকে ঘনতর করতে উচ্চ তাপমাত্রা (সাধারণত উপাদানের গলনাঙ্কের 0.7-0.9 গুণ) এবং উচ্চ চাপ (100-200MPa) উভয়ই ব্যবহার করে। একটি স্যাটেলাইট কাঠামোর একটি নির্দিষ্ট অংশ মুদ্রণের পরে, HIP প্রক্রিয়াকরণ ঘনত্ব 99.2% থেকে 99.95% এবং ক্লান্তির সীমা 25% বাড়িয়েছে।
3. সারফেস ট্রিটমেন্ট: সারফেস ইঞ্জিনিয়ারিং-এ "কার্যকরন" থেকে "বুদ্ধিমত্তা" পর্যন্ত
পৃষ্ঠের রূপবিদ্যা বা বস্তুর রাসায়নিক গঠন পরিবর্তন করে, পৃষ্ঠ চিকিত্সা প্রযুক্তি তাদের জারা, পরিধান এবং জৈব সামঞ্জস্যের প্রতিরোধ সহ নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য দেয়। কিছু সাধারণ প্রযুক্তি হল:

স্যান্ডব্লাস্টিং এবং পলিশিং: স্যান্ডব্লাস্টিং পৃষ্ঠে আঘাত করার জন্য দ্রুত গতিশীল বালির কণা ব্যবহার করে, এটিকে সমানভাবে রুক্ষ (Ra3.2–6.3 μm) করে এবং আবরণকে আরও ভালোভাবে আটকে রাখতে সাহায্য করে। অপটিক্যাল বা সিলিং চাহিদা পূরণের জন্য পলিশিং তখন পৃষ্ঠটিকে আরও মসৃণ করে, Ra0.4 μm এর নিচে।
ইলেক্ট্রোপ্লেটিং এবং রাসায়নিক কলাই আইটেমগুলির পৃষ্ঠে ধাতু বা খাদের স্তর যুক্ত করার দুটি উপায় যা তাদের মরিচা প্রতিরোধী বা বিদ্যুৎ সঞ্চালনে আরও ভাল করে তুলতে পারে। একটি নির্দিষ্ট মেরিটাইম ইঞ্জিনিয়ারিং অংশ প্রিন্ট করার পর একটি 3.5% NaCl দ্রবণে নিকেল প্লেটিং ট্রিটমেন্ট 90% ক্ষয় হার কমিয়ে দেয়।
লেজার ক্ল্যাডিং: একটি উচ্চ-শক্তির লেজার রশ্মি খাদ পাউডার গলিয়ে একটি আবরণ তৈরি করে যা আইটেমের পৃষ্ঠে 0.1-5 মিমি পুরু। এটি পরতে অনেক বেশি প্রতিরোধী করে তোলে। একটি স্টেলাইট 6 অ্যালয় আবরণের লেজার ক্ল্যাডিং একটি প্রদত্ত খনির সরঞ্জামের গিয়ারগুলির পরিধানের প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়িয়েছে তারা মুদ্রণের পরে পাঁচ গুণ বাড়িয়েছে।
মাইক্রো আর্ক অক্সিডেশন: একটি সিরামিক অক্সাইড ফিল্ম অ্যালুমিনিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়াম অ্যালয়গুলির পৃষ্ঠে রাখা হয় যাতে তারা পরিধান এবং ক্ষয় প্রতিরোধী হয়। মাইক্রো আর্ক অক্সিডেশন ট্রিটমেন্ট একটি নতুন শক্তির গাড়ির ব্যাটারি প্যাকের জন্য বন্ধনীটি প্রিন্ট করার পরে লবণ স্প্রে পরীক্ষায় জারা প্রতিরোধের সময়কে 1000 ঘন্টারও বেশি বাড়িয়ে দেয়।
4. কাঠামোগত শক্তিশালীকরণ: "একক উপাদান" থেকে "যৌগিক কাঠামো" কর্মক্ষমতা পরিবর্তন করা
রিইনফোর্সিং ফেজ যোগ করে বা লোড ট্রান্সফার রুট উন্নত করে, স্ট্রাকচারাল রিইনফোর্সমেন্ট প্রযুক্তি অংশগুলিকে সামগ্রিকভাবে যান্ত্রিকভাবে আরও ভাল কাজ করে। কিছু সাধারণ উপায় হল:

ফাইবার শক্তিবৃদ্ধি: একটি যৌগিক উপাদান কাঠামো তৈরি করতে একটি ধাতব ম্যাট্রিক্সে কার্বন বা সিরামিক ফাইবার স্থাপন করা। মুদ্রণের পরে, একটি বিমানের কাঠামোর একটি নির্দিষ্ট অংশকে শর্ট কাট কার্বন ফাইবার যোগ করে শক্তিশালী করা হয়েছিল, যা নির্দিষ্ট শক্তির দিক থেকে এটিকে 30% শক্তিশালী করেছে।
গ্রেডিয়েন্ট সহ উপকরণ ডিজাইন করা: আপনি পাউডার মিশ্রণ বা মুদ্রণের পরামিতি পরিবর্তন করে উপাদানের গুণাবলীর পরিবর্তন করতে পারেন। একটি পারমাণবিক শক্তি ভালভের মুদ্রিত টুকরাগুলির একটি গ্রেডিয়েন্ট কাঠামো রয়েছে যা নিকেল ভিত্তিক স্টেইনলেস স্টীল দিয়ে তৈরি। এটি একটি তাপীয়-যান্ত্রিক সংযোগ পরিবেশে ক্লান্তির প্রতি 40% বেশি প্রতিরোধী করে তোলে।
জালি কাঠামোর নকশা: টপোলজি অপ্টিমাইজেশান ব্যবহার করে হালকা ওজনের জালি কাঠামো তৈরি করা যা 50% এরও বেশি হালকা কিন্তু এখনও শক্তিশালী। একটি নির্দিষ্ট স্যাটেলাইট বন্ধনী প্রিন্ট করার পরে, এটি একটি টেট্রাহেড্রাল জালির কাঠামো নেয়, যা এটিকে দ্বিগুণ শক্ত এবং 60% হালকা করে তোলে।
3, পোস্ট-প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োজন: "প্রযুক্তিগত সম্ভাব্যতা" থেকে "ইঞ্জিনিয়ারিং নির্ভরযোগ্যতা" এ একটি লাফ
মেটাল 3D প্রিন্টিং-এ পোস্ট-প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োজনীয়তা সংযোজন উত্পাদন প্রযুক্তির মৌলিক বৈশিষ্ট্য এবং ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যাপ্লিকেশনগুলির কঠোর চাহিদাগুলির মধ্যে দ্বন্দ্ব থেকে উদ্ভূত হয়৷ বিশেষত, এর প্রয়োজনীয়তা নিম্নলিখিত দিকগুলিতে দেখা যায়:

1. উত্পাদন ত্রুটিগুলি পরিত্রাণ পান এবং নিশ্চিত করুন যে পণ্যটি যেমনটি করা উচিত তেমন কাজ করে৷
দ্রুত গরম করা এবং শীতল হওয়ার ফলে তাপীয় চাপ, পাউডার সম্পূর্ণরূপে ফিউজ না হলে ছিদ্র তৈরি হয় এবং দুর্বল ইন্টারলেয়ার বন্ধন সবই টুকরোগুলিকে কম টেকসই করে তোলে এবং ধাতব 3D প্রিন্টিং প্রক্রিয়া জুড়ে ভেঙে যাওয়ার সম্ভাবনা বেশি থাকে। উদাহরণস্বরূপ, HIP চিকিত্সা ছাড়াই নিকেল-ভিত্তিক উচ্চ-তাপমাত্রার খাদ মুদ্রিত অংশগুলির ক্লান্তি সীমা নকল অংশগুলির 50% এর কম হতে পারে; যাইহোক, অবশিষ্ট স্ট্রেস অপসারণের জন্য annealing পরে, নকল অংশের ক্লান্তি জীবন 80% অতিক্রম করতে পারে।

2. কর্মক্ষমতা লক্ষ্য পূরণ করুন এবং অ্যাপ্লিকেশনের পরিসর বিস্তৃত করুন
পার্ট পারফরম্যান্সের জন্য প্রয়োজনীয়তা অ্যাপ্লিকেশনের উপর নির্ভর করে ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়। মহাকাশ শিল্পে, অংশগুলিকে উচ্চ তাপমাত্রা, উচ্চ চাপ এবং উচ্চ কম্পন সহ পরিবেশে ভালভাবে কাজ করতে হবে। মেডিকেল ডিভাইসের ক্ষেত্রে, অংশগুলি জৈব সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং শরীরের তরল থেকে ক্ষয় প্রতিরোধী হতে হবে। স্বয়ংচালিত শিল্প যন্ত্রাংশ হালকা এবং সস্তা করা নিয়ে বেশি উদ্বিগ্ন। পোস্ট-প্রসেসিং প্রযুক্তি ধাতব 3D-মুদ্রিত আইটেমগুলিকে সেই উদ্দেশ্যে অপ্টিমাইজ করে এই নির্দিষ্ট চাহিদাগুলি পূরণ করতে দেয়৷ উদাহরণস্বরূপ, একটি নির্দিষ্ট ধরণের বিমান ইঞ্জিনের দহন চেম্বারটি ছাপানোর পরেও 1200 ডিগ্রি উচ্চ তাপমাত্রায় কাঠামোগতভাবে শব্দ হতে পারে, তাপ চিকিত্সা এবং আবরণ চিকিত্সার জন্য ধন্যবাদ। একটি কাস্টম টাইটানিয়াম অ্যালয় অর্থোপেডিক ইমপ্লান্ট প্রিন্ট করার পরে, অ্যাসিড ওয়াশিং পলিশিং ট্রিটমেন্টের মাধ্যমে পৃষ্ঠের রুক্ষতা হ্রাস করে Ra0.2 μm করা হয়েছিল, যা হাড়ের কোষগুলির আনুগত্যকে ব্যাপকভাবে উন্নত করেছিল।

3. অর্থনীতিকে আরও দক্ষ করে তুলুন এবং বড় ব্যবহারকে উৎসাহিত করুন
মেটাল 3D প্রিন্টিং জটিল কাঠামো তৈরির জন্য সস্তা, কিন্তু কাঁচামালের খরচ (যেমন টাইটানিয়াম অ্যালয় পাউডার, যার দাম প্রতি কিলোগ্রামে কয়েকশ ইউয়ান), সরঞ্জামের অবমূল্যায়ন এবং ব্যবহৃত শক্তি এখনও অনেক বেশি। পোস্ট-প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তি উপকরণের আরও ভাল ব্যবহার করে (উদাহরণস্বরূপ, পাউডারের 80% এর বেশি পুনরুদ্ধার করে), স্ক্র্যাপের হার কমিয়ে (উদাহরণস্বরূপ, অনলাইন সনাক্তকরণ এবং বাস্তব-সময় সংশোধনের মাধ্যমে ত্রুটির হার কমিয়ে) এবং অংশগুলির আয়ু বাড়ায় (উদাহরণস্বরূপ, পৃষ্ঠের চিকিত্সার মাধ্যমে অংশগুলিকে আরও ক্ষয় প্রতিরোধী করে)। উদাহরণস্বরূপ, একটি নির্দিষ্ট কার হুইল হাব প্রিন্টিং প্রোডাকশন লাইন একটি স্বয়ংক্রিয় পোস্ট-প্রসেসিং সিস্টেম যোগ করে একটি পিস তৈরি করতে 8 ঘন্টা থেকে 2 ঘন্টা পর্যন্ত সময় কমিয়ে দিয়েছে। এর ফলে মোট খরচ সাশ্রয় হয়েছে 35%।