পলিশিং ধাতব 3D প্রিন্টিংয়ের পৃষ্ঠকে কোন স্তরে উন্নীত করতে পারে?

1. পৃষ্ঠের রুক্ষতা: মাইক্রোমিটার থেকে ন্যানোমিটারে একটি লাফ
পৃষ্ঠের রুক্ষতা একটি অংশের পৃষ্ঠের গুণমানের একটি মূল পরিমাপ। এটি কতটা ভালভাবে ক্ষয় প্রতিরোধ করে, ঘর্ষণে কতটা ভাল কাজ করে এবং আলোর সাথে কতটা ভাল কাজ করে তার উপর এর সরাসরি প্রভাব রয়েছে। প্রক্রিয়া সেটিংস, উপাদানের ধরন এবং মুদ্রণের দিক সবই ধাতব 3D মুদ্রিত অংশগুলি প্রথমে কতটা রুক্ষ তার উপর একটি বড় প্রভাব ফেলে। উদাহরণস্বরূপ, লেজার পাউডার বেড মেল্টিং (LPBF) পদ্ধতিতে তৈরি টাইটানিয়াম অ্যালয় অংশগুলির পৃষ্ঠের রুক্ষতা যখন মুদ্রণের দিক জুড়ে পরিমাপ করা হয় তখন Ra15-20 μm পর্যন্ত হতে পারে। মুদ্রণের দিক বরাবর পরিমাপ করা হলে, রুক্ষতা Ra8–12 μm হিসাবে কম হতে পারে কারণ স্তরগুলি আরও শক্তভাবে ওভারল্যাপ করা হয়। পলিশিং পৃষ্ঠটিকে অনেক মসৃণ করে তুলতে পারে:
যান্ত্রিক পলিশিং: স্বয়ংক্রিয় পলিশিং মেশিন এবং ডায়মন্ড অ্যাব্রেসিভ ব্যবহার করে, BJ পদ্ধতি (আঠালো স্প্রে করা) দ্বারা তৈরি অ্যালুমিনিয়াম খাদ অংশগুলির পৃষ্ঠের রুক্ষতা Ra2.4 μm থেকে Ra0.8 μm বা তার কম পর্যন্ত কমানো যেতে পারে, যা বেশিরভাগ যান্ত্রিক সমাবেশ কাজের জন্য যথেষ্ট ভাল। উচ্চ-নির্ভুলতার প্রয়োজনে, যেমন অপটিক্যাল মিররগুলির জন্য সমর্থন, মাল্টি-স্টেজ পলিশিং (মোটা পলিশিং → ফাইন পলিশিং → আল্ট্রা ফাইন পলিশিং) পৃষ্ঠের রুক্ষতাকে Ra0.05 μm-এ কমিয়ে দিতে পারে, যা সাধারণ আয়না গ্রাইন্ডিংয়ের স্তরের কাছাকাছি।
রাসায়নিক মসৃণকরণ: এই পদ্ধতিটি বেছে বেছে পৃষ্ঠের বাম্পগুলি দ্রবীভূত করতে অ্যাসিডিক বা ক্ষারীয় দ্রবণ ব্যবহার করে। এটি জটিল অভ্যন্তরীণ গহ্বর কাঠামোতে ভাল কাজ করে। উদাহরণস্বরূপ, 316L স্টেইনলেস স্টীল কার্ডিওভাসকুলার স্টেন্টের পৃষ্ঠের রুক্ষতা রাসায়নিক পলিশিংয়ের পরে Ra6 μm ​​থেকে Ra0.2 μm এ চলে গেছে। এটি মুদ্রণের সময় তৈরি হওয়া সংযুক্তিগুলির মতো মাইক্রোস্ফিয়ার- থেকে মুক্তি পেয়েছে, যা থ্রম্বোসিসের ঝুঁকি কমিয়েছে।
লেজার পলিশিং: একটি ছোট এলাকায় পৃষ্ঠের উপাদানগুলিকে গলানোর জন্য শক্তিশালী লেজার বিম ব্যবহার করে এবং তারপরে তরল ধাতুর পৃষ্ঠের টানকে মসৃণ করার কাজটি করতে দেয়। অধ্যয়নগুলি ইঙ্গিত করে যে SLM পদ্ধতি ব্যবহার করে উত্পাদিত 316L স্টেইনলেস স্টিলের উপাদানগুলির পাঁচটি লেজার স্ক্যান অনুসরণ করে, যান্ত্রিক পলিশিংয়ের জন্য দায়ী একটি উপ-পৃষ্ঠের ক্ষতি স্তরের গঠন ছাড়াই, পৃষ্ঠের রুক্ষতা Sa21 μm থেকে Sa1 μm-এ হ্রাস পেয়েছে, 96% হ্রাসের হার অর্জন করেছে।
2. মাইক্রোস্ট্রাকচার: ত্রুটিগুলি থেকে ঘনত্বে উন্নতি করা
পলিশিং শুধুমাত্র পৃষ্ঠটিকে আরও ভাল দেখায় না, তবে এটি সামান্য ত্রুটিগুলি থেকে মুক্তি পেয়ে উপাদানটিকে আরও শক্তিশালী করে তোলে:
ক্র্যাক ক্লোজার: ধাতু 3D প্রিন্টিং খুব দ্রুত ঠান্ডা হলে মাইক্রোক্র্যাকগুলি তৈরি হয় যা যান্ত্রিক পলিশিং চাপ দ্বারা আংশিকভাবে বন্ধ করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, কম্পন পলিশিং এর পরে, একটি নির্দিষ্ট বিমান চালনা ইঞ্জিন টারবাইন ব্লেডের সারফেস ফ্র্যাকচারের ঘনত্ব 40% কমে যায় এবং হাই সাইকেল ক্লান্তি জীবন 25% বেড়ে যায়।
অবশিষ্ট চাপের মুক্তি: রাসায়নিক পলিশিং পৃষ্ঠের স্তর ভেঙে অবশিষ্ট প্রসার্য চাপ থেকে মুক্তি দেয়, যা স্ট্রেস জারা ফাটল প্রতিরোধ করে। TC4 টাইটানিয়াম অ্যালয় অংশগুলির পিকলিং চিকিত্সা দেখায় যে পৃষ্ঠের অবশিষ্ট উত্তেজনা -150MPa থেকে -50MPa-এ নেমে গেছে এবং লবণ স্প্রে থেকে ক্ষয়ের হার 60% কমে গেছে।
লেজার মসৃণতা পৃষ্ঠ remelting হতে পারে, যা শস্য আকার আরো অভিন্ন করতে পারে. উচ্চ-তাপমাত্রার খাদ ইনকোনেল 718-এর উপর অধ্যয়নগুলি ইঙ্গিত দেয় যে লেজার পলিশিং পৃষ্ঠের শস্যের আকার 50 μm থেকে 10 μm পর্যন্ত পরিমার্জিত করে, 15% দ্বারা কঠোরতা বাড়ায়, এবং 30% দ্বারা 650 ডিগ্রিতে অক্সিডেশন ওজন বৃদ্ধির হার হ্রাস করে৷
3. কার্যকরী কর্মক্ষমতা: মৌলিক থেকে উচ্চ-এন্ডে যাওয়া
সারফেস কোয়ালিটি পোস্ট-পলিশিং এর উন্নতি সরাসরি কার্যকরী কর্মক্ষমতার অপ্টিমাইজেশনের সাথে সম্পর্কযুক্ত:
উন্নত পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা: মসৃণ পৃষ্ঠতল যোগাযোগের পৃষ্ঠে একে অপরকে স্পর্শ করার জন্য ক্ষুদ্র উত্তল সত্তার সম্ভাবনা কম করে দিতে পারে। GCr15 বহনকারী ইস্পাত উপাদানগুলির ঘর্ষণ পরীক্ষা নির্দেশ করে যে Ra1.6 μm থেকে Ra0.2 μm পৃষ্ঠকে পলিশ করার ফলে ঘর্ষণ সহগ 0.15 থেকে 0.08-এ নেমে আসে এবং পরিধানের পরিমাণ 70% কমে যায়৷
ক্ষয়ের জন্য আরও ভাল প্রতিরোধ: একটি মসৃণ পৃষ্ঠ ক্ষয়কারী পদার্থগুলিকে আটকে রাখা কঠিন করে তোলে এবং রাসায়নিক পলিশিংয়ের সময় যে প্যাসিভেশন ফিল্ম তৈরি হয় তা আরও সুরক্ষা যোগ করে। ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পলিশিংয়ের পরে, 3.5% NaCl দ্রবণে 304 স্টেইনলেস স্টীল অংশের ক্ষয়প্রবাহের ঘনত্ব 1.2 × 10 ⁻⁵ A/cm ² থেকে 2.5 × 10 ⁻⁶ A/cm ² এ নেমে গেছে এবং পিটিং-এর প্রতিরোধ ক্ষমতা 5 গুণ বেড়ে গেছে।
উন্নত অপটিক্যাল পারফরম্যান্স: AlSi10Mg অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় মিরর পালিশ করার গবেষণা দেখায় যে যখন পৃষ্ঠের রুক্ষতা Ra3.2 μm থেকে Ra0.05 μm-এ নামানো হয়, তখন দৃশ্যমান আলোর প্রতিফলন 85% থেকে 92% হয়ে যায়, যা লেজার যোগাযোগ ব্যবস্থার প্রয়োজন।
4. শিল্প অ্যাপ্লিকেশন: ল্যাব থেকে কারখানায় সরানো
পলিশিং কৌশলটি ডোমেনে ব্যাপকভাবে ব্যবহার করা হয়েছে যা কঠোর পৃষ্ঠের গুণমানের মান প্রয়োজন:
মহাকাশ: Ra12 μm থেকে Ra0.8 μm পৃষ্ঠকে কম রুক্ষ করতে একটি নির্দিষ্ট ধরনের রকেট ইঞ্জিনের অগ্রভাগে লেজার পলিশিং ব্যবহার করা হয়। একটি সিমুলেটেড স্পেস এনভায়রনমেন্টে তাপচক্রের জীবন (তাপমাত্রার পরিসীমা: -180 ডিগ্রি থেকে 300 ডিগ্রি) 50 থেকে 200 বার বাড়ানো হয়েছে।
মেডিক্যাল ইমপ্লান্ট: রাসায়নিক পলিশিংয়ের পর, টাইটানিয়াম অ্যালয় হিপ জয়েন্টের প্রস্থেসিসের পৃষ্ঠের রুক্ষতা Ra8 μm থেকে Ra0.5 μm হয়ে গেছে। এটি কোষগুলিকে 40% ভালভাবে ইমপ্লান্টের সাথে লেগে থাকে এবং হাড়গুলি 30% দ্রুত তাদের সাথে একত্রিত হয়।
যথার্থ ছাঁচ: শেপ অ্যাডাপ্টিভ গ্রাইন্ডিং (SAG) দিয়ে পলিশ করার পর, অটোমোটিভ ইনজেকশন মোল্ড কোরের পৃষ্ঠের রুক্ষতা Ra0.02 μm-এ নেমে যায়, ছাঁচের আয়ু 100,000 গুণ থেকে 500,000 গুণে উঠে যায় এবং পণ্যটির পৃষ্ঠের চকচকেতা 2 লেভেল বেড়ে যায়।