ধাতব 3D মুদ্রিত অংশগুলিতে অবশিষ্ট সমর্থন কী প্রভাব ফেলবে?

一, অংশের যান্ত্রিক গুণাবলী অবশিষ্ট সমর্থন সম্ভাব্য বিপদ
1. অবশিষ্ট চাপের ঘনত্ব এবং ক্র্যাকিংয়ের ঝুঁকি
যখন ধাতু 3D মুদ্রিত হয়, তখন অবশিষ্ট স্ট্রেসগুলি সহজেই সমর্থনকারী কাঠামো এবং অংশগুলির মধ্যে সংযোগ স্থাপন করতে পারে। কারণ তাপ সম্প্রসারণ সহগ ভিন্ন। যদি অবশিষ্ট সমর্থন সম্পূর্ণরূপে নির্মূল করা না হয়, যেখানে স্ট্রেস ঘনীভূত হয় সেখানে ফাটল শুরু হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যদি এভিয়েশন ইঞ্জিন ব্লেড মুদ্রণ করার সময় অবশিষ্ট সমর্থন সরানো না হয়, তাহলে এটি ব্লেডের ডগায় চাপ সৃষ্টি করতে পারে। এটি ক্লান্তি ফাটল হতে পারে এবং উচ্চ-তাপমাত্রা পরিষেবা সেটিংসে অংশগুলির জীবন সীমাবদ্ধ করতে পারে৷ জিয়ান জিয়াওটং ইউনিভার্সিটির গবেষণা দেখায় যে যখন টাইটানিয়াম খাদ অংশগুলিকে অপরিশোধিত অবশিষ্ট স্ট্রেসের সাথে সমর্থিত হয়, তখন তাদের অবশিষ্ট স্ট্রেস লেভেল হওয়া উচিত 30% থেকে 50% বেশি, যা তাদের ক্লান্তির প্রতি অনেক কম প্রতিরোধী করে তোলে।
2. অসংগঠিত উপকরণ
অবশিষ্ট সমর্থন উপাদানের কাঠামোগত উপায় পরিবর্তন করতে পারে। লেজার সিলেক্টিভ মেল্টিং (SLM) প্রক্রিয়ায়, সাপোর্ট এবং অংশের মধ্যে সংযোগ বারবার তাপমাত্রা চক্রের কারণে মোটা দানা বা মেটাস্টেবল ফেজ স্ট্রাকচার তৈরি করতে পারে। বেইহাং ইউনিভার্সিটির গবেষকরা ইলেক্ট্রন ব্যাকস্ক্যাটার ডিফ্র্যাকশন (ইবিএসডি) ব্যবহার করে আবিষ্কার করেছেন যে অবশিষ্ট অংশকে সমর্থনকারী শস্যের আকার সাবস্ট্রেটের চেয়ে 2 থেকে 3 গুণ বড়। এটি উপাদানটিকে 15% থেকে 20% কম শক্ত করে এবং এর পরিধান প্রতিরোধকে প্রভাবিত করে।
3. জ্যামিতিক নির্ভুলতার মধ্যে বিচ্যুতি
অবশিষ্ট সমর্থন অংশ নিজেই আকার পরিবর্তন করতে পারেন. যদি অবশিষ্ট সমর্থন অ্যাসিটাবুলার কাপের মতো নির্ভুল মেডিকেল ইমপ্লান্টে 0.1 মিমি পৃষ্ঠের প্রোট্রুশন তৈরি করে, তবে এটি ইমপ্লান্টেশনের পরে শরীরে টিস্যু জ্বালা সৃষ্টি করতে পারে। একটি ব্যবসা থেকে একটি বাস্তব-বিশ্বের উদাহরণ দেখায় যে অবশিষ্ট সমর্থন টারবাইন ডিস্কের একটি নির্দিষ্ট মডেলে 0.08 মিমি রেডিয়াল মাত্রার বিচ্যুতি তৈরি করেছিল, যা গ্রহণযোগ্য সীমার বাইরে ছিল এবং পুরো মেশিন সমাবেশ ব্যর্থ হয়েছিল।
2, অবশিষ্ট সমর্থন পৃষ্ঠের মানের উপর একটি খারাপ প্রভাব আছে.
1. পৃষ্ঠের রুক্ষতা খারাপ হচ্ছে
মিলিং এবং স্যান্ডপেপার পলিশিং দুটি সাধারণ যান্ত্রিক সমর্থন যা আইটেমগুলির পৃষ্ঠে স্ক্র্যাচ রেখে যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, কোবাল্ট ক্রোমিয়াম খাদ বন্ধনীতে স্যান্ডপেপার দিয়ে হাতে পালিশ করার পরে পৃষ্ঠের রুক্ষতা Ra মান 3.2 μm থাকতে পারে। যাইহোক, ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পলিশিং ব্যবহার করে এই মানটি 0.2 μm এ নামিয়ে আনা যেতে পারে। একটি মেডিকেল ডিভাইস ব্যবসা বলছে যে অবশিষ্ট সমর্থন দ্বারা উত্পাদিত পৃষ্ঠের অসম্পূর্ণতা এটিকে 40% বেশি সম্ভাবনা তৈরি করেছে যে পণ্যগুলিকে পুনরায় কাজ করতে হবে এবং উত্পাদন ব্যয় বাড়িয়েছে।
2. রাসায়নিক দূষণের ঝুঁকি
সমর্থন দূর করার জন্য রাসায়নিক এচিং করার সময় আপনি যদি সঠিকভাবে দ্রবণের ঘনত্ব নিয়ন্ত্রণ না করেন, তাহলে আপনার অভিন্ন ক্ষয় বা পিটিং হতে পারে। অ্যালুমিনিয়াম খাদ অংশগুলিকে অ্যাসিডিক এচিং দ্রবণে খুব বেশিক্ষণ রেখে দিলে, তারা 0.5 থেকে 2 মিমি চওড়া পৃষ্ঠে ক্ষয়কারী গর্ত তৈরি করবে। এটি তাদের কম জারা প্রতিরোধী করে তোলে। গাড়ির যন্ত্রাংশ তৈরি করে এমন একটি নির্দিষ্ট কোম্পানি সরাসরি অর্থনৈতিক ক্ষতির জন্য এক মিলিয়ন ইউয়ান হারিয়েছে কারণ অবশিষ্ট সমর্থনের ফলে অনেক অংশ ভূপৃষ্ঠে ক্ষয় হয়ে যায়।
3. তাপ প্রভাবিত অঞ্চলে সমস্যা (HAZ)
যখন লেজার কাটিয়া সমর্থন করে, উচ্চ তাপমাত্রা পৃষ্ঠ remelting স্তর তৈরি করতে পারে. লেজার কাটার পরে, ইনকোনেল 718 উচ্চ-তাপমাত্রার খাদ অংশগুলির পুনরুদ্ধার করা স্তর 50-100 μm পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। এটি অংশগুলিকে 10%-15% কম শক্ত করে এবং উচ্চ তাপমাত্রায় তাদের শক্তিকে প্রভাবিত করে। লেজার সেটিংস টিউন করে-(নাড়ি প্রস্থ<10 μ s, peak current<5A), GE Additive has greatly enhanced the quality of the surface by controlling the thickness of the remelted layer to within 20 μ m.
3, সীমা যে অবশিষ্ট সমর্থন প্রক্রিয়াকরণের দক্ষতা এবং খরচ উপর রাখে
1. পোস্টের মূল্য-প্রসেসিং সময় ছাদের মধ্য দিয়ে গেছে
কোনো সাহায্য ছাড়াই জটিল কাঠামোগত টুকরা প্রক্রিয়াকরণ করতে সমগ্র উৎপাদন চক্রের 30% থেকে 50% সময় লাগতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি নির্দিষ্ট বিমানের ইঞ্জিনের দহন চেম্বারের শেলের একটি জটিল অভ্যন্তরীণ সমর্থন কাঠামো রয়েছে যা হাতে নিয়ে যেতে 120 ঘন্টা সময় নেয়। কিন্তু যখন আপনি দ্রবণীয় সহায়ক উপকরণ ব্যবহার করেন, তখন দ্রবীভূত হতে যে সময় লাগে তা প্রতি টুকরো 8 ঘন্টা কমানো হয় এবং কার্যকারিতা 15 গুণ বৃদ্ধি পায়।
2. উপকরণ এবং সমস্যা পুনর্ব্যবহারযোগ্য বর্জ্য
সাপোর্টিং স্ট্রাকচার দ্বারা প্রচুর ধাতু পাউডার ব্যবহার করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, SLM প্রযুক্তির সাহায্যে, সহায়ক উপকরণের পরিমাণ ব্যবহৃত সামগ্রিক পরিমাণের 20% থেকে 30% পর্যন্ত হতে পারে। যদি অবশিষ্ট সাপোর্ট পাউডারকে দূষিত করে (উদাহরণস্বরূপ, যদি টাইটানিয়াম অ্যালয় পাউডার স্টেইনলেস স্টিল সাপোর্টে মিশ্রিত করা হয়), পুনর্ব্যবহার করার খরচ 50% থেকে 100% বেড়ে যাবে। লেইমিং লেজার সাপোর্টের ডিজাইন উন্নত করে কম্পোনেন্টের একটি মডেলের জন্য ব্যবহৃত সাপোর্ট ম্যাটেরিয়ালের পরিমাণ 40% কমিয়েছে। এটি কোম্পানির পাউডার খরচে বছরে 2 মিলিয়ন ইউয়ানের বেশি সাশ্রয় করে।
3. সরঞ্জাম এবং রক্ষণাবেক্ষণ পরিধান এবং টিয়ার খরচ
যান্ত্রিক সহায়তার সরঞ্জাম (যেমন গ্রাইন্ডিং হুইল এবং মিলিং কাটার) প্রতিস্থাপন করা প্রায়শই সরঞ্জাম রক্ষণাবেক্ষণের খরচ বাড়ায়। একটি নির্দিষ্ট ছাঁচ উত্পাদনকারী সংস্থা বলে যে অবশিষ্ট সমর্থনের কারণে সরঞ্জাম পরিধানের কারণে বার্ষিক রক্ষণাবেক্ষণের খরচ 300,000 ইউয়ান বেড়েছে এবং ডাউনটাইম রক্ষণাবেক্ষণের ফলে উত্পাদন ক্ষমতা 15% হ্রাস পেয়েছে।
4, অবশিষ্ট সমস্যা সমাধানের জন্য পদ্ধতিগত কৌশল
1. সমর্থনকারী কাঠামোর নকশা অপ্টিমাইজ করা
টপোলজির অপ্টিমাইজেশন: স্বয়ংক্রিয়ভাবে লাইটওয়েট সাপোর্ট স্ট্রাকচার তৈরি করতে ম্যাজিক্সের মতো সিমুলেশন সফ্টওয়্যার ব্যবহার করুন যা যোগাযোগের ক্ষেত্রকে কমিয়ে দেবে। সাপোর্ট ডিজাইনের মতো একটি ট্রি-তে স্যুইচ করার পরে, একটি ব্যবসা 60% দ্বারা ব্যবহৃত সমর্থন সামগ্রীর সংখ্যা এবং 75% সমর্থন করতে সময় কেটেছে৷
দ্রবীভূত করা যায় এমন উপাদান: পলিভিনাইল অ্যালকোহল (PVA) এর মতো জলে দ্রবণীয় সমর্থনগুলি জটিল অভ্যন্তরীণ গহ্বর নির্মাণগুলিকে দ্রবীভূত করতে এবং অপসারণ করতে ব্যবহৃত হয় যাতে তারা একে অপরের সংস্পর্শে না আসে। EOS M290 সরঞ্জামগুলির জন্য PVA সমর্থন উপাদানটি বিমানের অংশগুলি তৈরি করতে কার্যকরভাবে ব্যবহার করা হয়েছে।
2. যোগাযোগ ছাড়া সমর্থন জন্য প্রযুক্তি
আল্ট্রাসাউন্ডের সাহায্যে: সমর্থন কাঠামো ভাঙতে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি কম্পন (20–40 kHz) ব্যবহার করে, যা নির্ভুল অংশগুলির জন্য ভাল। সোনিক মিল সিস্টেম 0.5 মিমি ব্যাসের কম এবং 0.4 μm এর কম পৃষ্ঠের রুক্ষতা আছে এমন সমর্থনগুলির সাথে কাজ করতে পারে।
প্লাজমা এচিং: কম-তাপমাত্রার প্লাজমা (Ar এবং O2 গ্যাসের মিশ্রণ) ব্যবহার করে তাপীয় পরিণতি না ঘটিয়ে সমর্থন অপসারণ করা। ম্যাগনালক্সের চৌম্বকীয় পলিশিং দ্রবণটি কোবাল্ট ক্রোমিয়াম খাদ বন্ধনীকে সমর্থন করার জন্য ব্যবহার করা হয়েছে এবং পৃষ্ঠের গুণমান চিকিৎসার প্রয়োজনীয়তা অনুসারে।
3. প্রক্রিয়াকরণের পরামিতিগুলির স্মার্ট নিয়ন্ত্রণ
লো স্ট্রেস কাটিং: ওয়্যার কাটিং (WEDM) তাপ ইনপুট কমাতে 10 μs-এর কম নাড়ি প্রস্থ এবং 5A-এর কম পিক কারেন্ট সহ সেটিংস ব্যবহার করে। পরামিতিগুলি অপ্টিমাইজ করে, একটি নির্দিষ্ট কোম্পানি 15 μm এর মধ্যে কাটার পরে টাইটানিয়াম খাদ অংশগুলির রিমেল্ট করা স্তরের বেধ পরিচালনা করতে সক্ষম হয়েছিল।
স্তরযুক্ত মিলিং: কাটিং ফোর্স ছড়িয়ে দেওয়ার জন্য, একটি ক্ষুদ্র কাটিং গভীরতা সহ একটি স্তরযুক্ত মিলিং কৌশল (<0.2mm) and a high feed rate (>500mm/min) পুরু সমর্থন সিস্টেমের জন্য ব্যবহৃত হয়। এভাবেই DMG MORI-এর পাঁচ-অক্ষ মেশিনিং সেন্টার 0.02mm এর মধ্যে সমর্থন অপসারণের বিকৃতি নিয়ন্ত্রণ করে।
4. প্রক্রিয়াকরণের পরে সুরক্ষা এবং মেরামত
লেজার ক্ল্যাডিং দিয়ে মেরামত: সমর্থন অপসারণের পরে যে মাইক্রো স্ক্র্যাচগুলি ঘটে, একই উপাদান লেজার ক্ল্যাডিং মেরামতের জন্য ব্যবহার করা হয়। ক্ল্যাডিং স্তরটি 10-50 μm পুরু এবং 400 MPa এর বেশি বন্ধন শক্তি রয়েছে। এই প্রযুক্তিটি বিমান চলাচলের যন্ত্রাংশের একটি নির্দিষ্ট প্রস্তুতকারকের দ্বারা নিযুক্ত করা হয়েছে যাতে অংশগুলির পৃষ্ঠের কঠোরতাকে ডিজাইনের মূল্যের 95% এর বেশি ফিরিয়ে আনা হয়।
ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পলিশিং: একটি মসৃণ ফিনিস পেতে একটি ইলেক্ট্রোলাইট (যেমন ফসফরিক অ্যাসিড এবং সালফিউরিক অ্যাসিডের মিশ্রণ) ব্যবহার করে পৃষ্ঠের বাম্পগুলিকে বেছে বেছে দ্রবীভূত করা। ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পলিশিংয়ের পরে, টাইটানিয়াম খাদ অংশগুলির পৃষ্ঠের রুক্ষতা Ra 3.2 μm থেকে 0.2 μm পর্যন্ত কমানো যেতে পারে এবং তাদের ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা তিন গুণ বৃদ্ধি করা যেতে পারে।