ধাতব 3D মুদ্রিত অংশগুলির পৃষ্ঠের রুক্ষতা বিভিন্ন কারণের উপর নির্ভর করে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয় এবং সাধারণত কয়েকটি মাইক্রোমিটার এবং কয়েক দশ মাইক্রোমিটারের মধ্যে পড়ে। প্রথাগতভাবে মেশিন করা অংশের বিপরীতে, যেখানে পৃষ্ঠের ফিনিস মূলত টুল জ্যামিতি এবং কাটিং প্যারামিটারের একটি ফাংশন, ধাতব সংযোজন উত্পাদন প্রিন্টিং প্রক্রিয়া নিজেই, মুদ্রিত উপাদানের শারীরিক বৈশিষ্ট্য এবং পরবর্তীতে প্রয়োগ করা প্রক্রিয়াকরণ পদক্ষেপগুলি সমস্ত চূড়ান্ত পৃষ্ঠের অবস্থা নির্ধারণের জন্য ইন্টারঅ্যাক্ট করে। এই কারণগুলির প্রতিটি কীভাবে অবদান রাখে তা বোঝা কেন একই নকশা থেকে মুদ্রিত দুটি অংশ অর্থপূর্ণভাবে ভিন্ন পৃষ্ঠের গুণমানের সাথে শেষ হতে পারে তা ব্যাখ্যা করতে সহায়তা করে।
প্রক্রিয়া ধরনের প্রভাব
লেজার পাউডার বেড ফিউশন (L-PBF)। এটি বর্তমানে ব্যবহৃত সবচেয়ে সাধারণ ধাতু 3D প্রিন্টিং প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে একটি। এটি ধাতব পাউডার গলানোর জন্য একটি উচ্চ-শক্তির লেজার ব্যবহার করে কাজ করে, যা পরে স্তরে স্তরে তৈরি হয় চূড়ান্ত অংশের আকারে। আদর্শ অবস্থার অধীনে, এই প্রক্রিয়ার মাধ্যমে পৃষ্ঠের রুক্ষতা প্রায় Ra 10-30μm পর্যন্ত নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, এই প্রক্রিয়াটি ব্যবহার করে তুলনামূলকভাবে সহজ কাঠামোর সাথে ধাতব অংশগুলি মুদ্রণ করার সময়, পরামিতিগুলি অপ্টিমাইজ করা হয়ে গেলে অপেক্ষাকৃত কম রুক্ষতা স্তরগুলি অর্জন করা যেতে পারে। এর কারণ হল লেজারের শক্তি মোটামুটি ঘনীভূত, যা গলে যাওয়া পুলের আকৃতি এবং আকারের উপর সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণের অনুমতি দেয়। এই নির্ভুলতার অর্থ হল পাউডার ফিউজ এবং স্তুপ আরও ঘনত্বের সাথে এটি শক্ত হয়ে যায়, যা পৃষ্ঠের রুক্ষতা কিছুটা কমাতে সাহায্য করে। লেজার রশ্মির দৃঢ়ভাবে ফোকাস করা প্রকৃতির অর্থ হল আশেপাশের, গলিত পাউডারের মধ্যে তাপীয় ইনপুটকে ন্যূনতম করা যেতে পারে, আংশিকভাবে সিন্টারযুক্ত পাউডারের পরিমাণ হ্রাস করে যা একটি মুদ্রিত বৈশিষ্ট্যের প্রান্তে আঁকড়ে থাকে এবং আরও রুক্ষ ফিনিশ করতে অবদান রাখে।
ইলেক্ট্রন রশ্মি গলানো (EBM)। এই প্রক্রিয়াটি ধাতব পাউডার স্ক্যান এবং গলানোর জন্য একটি ইলেক্ট্রন মরীচি ব্যবহার করে। এই প্রক্রিয়াটি ব্যবহার করে মুদ্রিত অংশগুলি সাধারণত একই সাধারণ রুক্ষতার সীমার মধ্যে পড়ে, যদিও ফলাফলগুলি ইলেক্ট্রন বিমের বৈশিষ্ট্য এবং ব্যবহৃত স্ক্যানিং কৌশলের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হতে পারে। ইলেক্ট্রন রশ্মি উচ্চ শক্তি বহন করে এবং চমৎকার ফোকাস প্রদান করে, উচ্চ-নির্ভুলতা গলানো এবং অংশ গঠন সক্ষম করে। অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে যেখানে পৃষ্ঠের গুণমানের প্রয়োজনীয়তা বিশেষভাবে দাবি করা হয়, প্রসেস প্যারামিটারগুলির সূক্ষ্ম-টিউনিং রুক্ষতাকে Ra 10μm এর কাছাকাছি বা এমনকি কম করে দিতে পারে। এটা লক্ষণীয় যে EBM সাধারণত এলিভেটেড বিল্ড-চেম্বারের তাপমাত্রায় এবং ভ্যাকুয়াম অবস্থায় সঞ্চালিত হয়, যা লেজার ভিত্তিক প্রক্রিয়ার তুলনায় পাউডার বিছানা কীভাবে আচরণ করে তা পরিবর্তন করে EBM পৃষ্ঠতল কখনও কখনও L-PBF পৃষ্ঠের তুলনায় সামান্য ভিন্ন রুক্ষতা অক্ষর উপস্থাপন করে এমনকি যখন নামমাত্র রুক্ষতার মান একই রকম হয়।
উপাদান বৈশিষ্ট্যের ভূমিকা
বিভিন্ন ধাতব উপকরণ। প্রদত্ত উপাদানের গলনাঙ্ক, সান্দ্রতা এবং অন্যান্য শারীরিক বৈশিষ্ট্যগুলি মুদ্রণ প্রক্রিয়ার সময় প্রবাহযোগ্যতা এবং পাউডার-প্রসারণ আচরণকে সরাসরি প্রভাবিত করে, যা ফলস্বরূপ পৃষ্ঠের রুক্ষতাকে প্রভাবিত করে। উদাহরণস্বরূপ, অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়গুলি - যার তুলনামূলকভাবে কম গলনাঙ্ক এবং ভাল প্রবাহযোগ্যতা রয়েছে - মুদ্রণের সময় ফাঁকগুলি পূরণ করে এবং মসৃণ পৃষ্ঠ তৈরি করে এবং তাদের রুক্ষতা সাধারণত Ra 15–25μm এর পরিসরে পৌঁছাতে পারে। এর বিপরীতে, উচ্চতর গলনাঙ্ক এবং বৃহত্তর সান্দ্রতা সহ কিছু ধাতু, যেমন নির্দিষ্ট উচ্চ-তাপমাত্রার সুপারঅ্যালয়, প্রিন্টিং প্রক্রিয়ার সময় আদর্শভাবে ছড়িয়ে এবং ফিউজ নাও হতে পারে, এবং তাদের রুক্ষতা কিছুটা বেশি হতে পারে - সাধারণত Ra 20–35μm পরিসরে। এই পার্থক্যটি অনুশীলনে গুরুত্বপূর্ণ: একটি প্রদত্ত অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি অ্যালুমিনিয়াম খাদ এবং একটি নিকেল ভিত্তিক সুপারঅ্যালয়ের মধ্যে একটি অংশ ডিজাইনার বেছে নেওয়ার জন্য শুধুমাত্র যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং তাপমাত্রা প্রতিরোধের ওজন করা হয় না, তবে কোনও পোস্ট প্রক্রিয়াকরণ প্রয়োগের আগে একটি ভিন্ন বেসলাইন পৃষ্ঠের ফিনিসকে অন্তর্নিহিতভাবে গ্রহণ করা হয়।
খাদ রচনা। একটি সংকর ধাতুর মধ্যে বিভিন্ন উপাদানের অনুপাত পৃষ্ঠের রুক্ষতাকেও প্রভাবিত করে। উদাহরণস্বরূপ, সহজে অক্সিডাইজড উপাদানের উচ্চ অনুপাত ধারণকারী সংকর ধাতুগুলি মুদ্রণ প্রক্রিয়া চলাকালীন অক্সিডেশনের কারণে পৃষ্ঠের গুণমানের অবনতি অনুভব করতে পারে, যার ফলে রুক্ষতা বৃদ্ধি পায়। এই প্রভাবটি ধাতব 3D প্রিন্টিং প্রক্রিয়াগুলির জন্য বিশেষভাবে প্রাসঙ্গিক যা সম্পূর্ণরূপে নিষ্ক্রিয় বা ভ্যাকুয়াম পরিবেশে কাজ করে না, যেখানে প্রতিটি স্তরের গলন চক্রের সময় ট্রেস অক্সিজেন এক্সপোজার একটি বিল্ড চলাকালীন সমাপ্ত পৃষ্ঠে একটি পরিমাপযোগ্য প্রভাবে জমা হতে পারে যাতে হাজার হাজার পৃথক স্তর জড়িত থাকতে পারে।
পোস্টের ভূমিকা-প্রসেসিং পদ্ধতি
তাপ চিকিত্সা। উপযুক্ত তাপ চিকিত্সা অভ্যন্তরীণ চাপ উপশম করতে পারে এবং একটি অংশের ধাতব কাঠামো উন্নত করতে পারে, যার ফলে পৃষ্ঠের রুক্ষতা হ্রাস পায়। তাপ চিকিত্সার পরে, একটি অংশের পৃষ্ঠটি লক্ষণীয়ভাবে আরও সমান হয়ে উঠতে পারে, রুক্ষতা বেশ কয়েকটি মাইক্রোমিটার দ্বারা হ্রাস পায়। উদাহরণস্বরূপ, বিল্ড করার পরে একটি মুদ্রিত ধাতব অংশ অ্যানিল করা শস্য কাঠামোকে পরিমার্জিত করতে সাহায্য করে, যা পৃষ্ঠের মাইক্রোস্ট্রাকচারকে আরও অভিন্ন করে তোলে। রুক্ষতা চিকিত্সার আগে প্রায় Ra 20μm থেকে পরে Ra 15μm পর্যন্ত কমানো যেতে পারে। যদিও তাপ চিকিত্সা প্রায়শই প্রাথমিকভাবে অবশিষ্ট চাপ উপশম করতে এবং নমনীয়তার মতো যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করতে প্রয়োগ করা হয়, পৃষ্ঠের রুক্ষতার উপর এর প্রভাব একটি দরকারী গৌণ সুবিধা - যা ডিজাইনাররা কখনও কখনও একটি অংশের সম্পূর্ণ পোস্ট-প্রসেসিং সিকোয়েন্সের পরিকল্পনা করার সময় উপেক্ষা করে, যদিও এটি অর্থপূর্ণভাবে যান্ত্রিক সমাপ্তির পরিমাণ হ্রাস করতে পারে।
যান্ত্রিক প্রক্রিয়াকরণ। স্যান্ডিং এবং পলিশিংয়ের মতো যান্ত্রিক প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতির মাধ্যমে উল্লেখযোগ্যভাবে রুক্ষতা হ্রাস করা সম্ভব। স্যান্ডিং সারফেস প্রোট্রুশন এবং অসম্পূর্ণতা দূর করে, সামগ্রিক পৃষ্ঠ সমতলতা উন্নত করে। পলিশিং তারপরে পৃষ্ঠকে আরও পরিমার্জিত করে, রুক্ষতাকে মাত্র কয়েক মাইক্রোমিটার বা এমনকি নীচে নিয়ে আসে। উদাহরণস্বরূপ, সূক্ষ্ম পলিশিংয়ের পরে, একটি ধাতব 3D মুদ্রিত অংশের রুক্ষতা Ra 5μm এর নিচে পৌঁছাতে পারে, যা অত্যন্ত উচ্চ পৃষ্ঠের ফিনিস প্রয়োজনীয়তা যেমন অপটিক্যাল যন্ত্র উপাদানগুলির সাথে অ্যাপ্লিকেশনের চাহিদা পূরণ করে। উপাদানটিকে স্থিতিশীল করার জন্য এই ধরনের ফিনিশিং সিকোয়েন্স - হিট ট্রিটমেন্ট, তারপরে স্থূল পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্যগুলি অপসারণ করার জন্য স্যান্ডিং করা হয়, তারপরে পৃষ্ঠের চূড়ান্ত গুণমান অর্জনের জন্য পলিশ করা হয় - এটি প্রতিফলিত করে যে কীভাবে একটি ধাপের মাধ্যমে ধাতব সংযোজন উত্পাদনে রুক্ষতা হ্রাস খুব কমই সম্পন্ন হয়। পরিবর্তে, এটি সাধারণত তাপীয় এবং যান্ত্রিক চিকিত্সার স্তরযুক্ত সংমিশ্রণকে জড়িত করে, প্রতিটি পৃষ্ঠের অনিয়মের বিভিন্ন স্কেলকে সম্বোধন করে, বাল্ক স্ট্রেস রিলিফ থেকে মাইক্রোন স্তরের মসৃণতা পর্যন্ত।
পুটিং ইট অল টুগেদার
সামগ্রিকভাবে নেওয়া হলে, এই তিনটি বিষয়ের বিষয়গুলি - প্রক্রিয়ার ধরন, উপাদান বৈশিষ্ট্য এবং পোস্ট-প্রসেসিং পদ্ধতি - স্বাধীনভাবে কাজ করার পরিবর্তে ইন্টারঅ্যাক্ট করে। L-নিম্ন-সান্দ্রতা অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় থেকে PBF-এর মাধ্যমে প্রিন্ট করা একটি অংশ ভাল-অপ্টিমাইজ করা প্যারামিটার ইতিমধ্যেই অপেক্ষাকৃত অনুকূল হতে পারে -বিল্ট রুক্ষতা, যখন একই নকশা একটি উচ্চ-সান্দ্রতা সুপারঅ্যালয় থেকে মুদ্রিত হয় যে কোনো রোফ লাইনের মাধ্যমে রোফলাইন{9} রোফলাইন শুরু হওয়ার আগে প্রয়োগ করা এর মানে হল যে একটি প্রদত্ত অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি লক্ষ্য পৃষ্ঠের সমাপ্তি অর্জন করা কেবলমাত্র একটি পোস্ট -ওয়ার্কফ্লো শেষে প্রক্রিয়াকরণের ধাপ নির্দিষ্ট করার বিষয় নয় - এটির জন্য শুরু থেকেই প্রক্রিয়া এবং উপাদান পছন্দ বিবেচনা করা প্রয়োজন, যেহেতু এই আপস্ট্রিম সিদ্ধান্তগুলি বাস্তবে কোন পোস্ট{13}}প্রক্রিয়াটি অর্জন করতে পারে তার জন্য ব্যবহারিক তল এবং সিলিং সেট করে৷ কঠোর পৃষ্ঠের ফিনিস প্রয়োজনীয়তা সহ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য, এই ভেরিয়েবলগুলি কীভাবে ইন্টারঅ্যাক্ট করে তা বোঝা ইঞ্জিনিয়ারদেরকে শুরু থেকেই প্রক্রিয়া, উপাদান এবং সমাপ্তি পদ্ধতির সঠিক সংমিশ্রণ নির্বাচন করতে দেয়, বরং ব্যাপক এবং ব্যয়বহুল ডাউনস্ট্রিম প্রক্রিয়াকরণের মাধ্যমে একটি দুর্বল প্রাথমিক পৃষ্ঠের অবস্থার জন্য ক্ষতিপূরণ দেওয়ার চেষ্টা করার পরিবর্তে।