কেন ধাতব 3D প্রিন্টিং সমর্থন কাঠামো অপসারণ করা আবশ্যক?

1. কাঠামোকে সমর্থন করার প্রধান কাজ এবং সময়ের সাথে সাথে তারা কীভাবে পরিবর্তিত হয়েছে
তাপগতিবিদ্যা নিয়ন্ত্রণের জন্য শারীরিক বাধা
ধাতব 3D প্রিন্টিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, লেজার বা ইলেক্ট্রন বিমগুলি ছোট জায়গায় খুব উচ্চ তাপমাত্রা (2000 ডিগ্রির উপরে) তৈরি করে, যা উপাদানটিকে তরল থেকে কঠিনে খুব দ্রুত পরিবর্তন করে। সমর্থনকারী কাঠামো এই প্রক্রিয়ায় দুটি উদ্দেশ্যে কাজ করে। প্রথমত, একটি তাপ পরিবাহী মাধ্যম হিসাবে, এটি দ্রুত তাপকে স্থগিত এলাকা থেকে সাবস্ট্রেটে নিয়ে যায়, যা স্থানীয় অত্যধিক উত্তাপের কারণে অবশিষ্ট স্ট্রেস তৈরি করা থেকে বিরত রাখে। দ্বিতীয়ত, ধাতুর প্রবাহকে সীমিত করে, এটি গলিত পুলটিকে মাধ্যাকর্ষণজনিত কারণে ভেঙে পড়া থেকে রক্ষা করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি টাইটানিয়াম অ্যালয় ইমপেলার মুদ্রণ করার সময়, সাসপেনশন কোণ 45 ডিগ্রির কম হলে সমর্থন কাঠামো 60% দ্বারা তাপীয় চাপকে কাটতে পারে। এটি যন্ত্রাংশের ওয়ারপেজ বিকৃতির হার 32% থেকে কমিয়ে 5% এর কম করে।
প্রক্রিয়া পুনরাবৃত্তির অনিবার্য ফলাফল
প্রাথমিক ধাতব 3D প্রিন্টিং মেশিনগুলির জন্য প্রচুর সমর্থন কাঠামোর প্রয়োজন ছিল কারণ তারা শক্তির ঘনত্ব খুব ভালভাবে পরিচালনা করতে পারেনি। আধুনিক SLM ডিভাইসগুলি বহু-ভৌতবিজ্ঞান কাপলিং মডেলিং প্রযুক্তির বিকাশের জন্য গতিশীলভাবে লেজার শক্তি ঘনত্ব পরিবর্তন করে "অভিযোজিত সমর্থন" প্রদান করতে পারে। লেইমিং লেজারের LiM-X260A ডিভাইস, উদাহরণস্বরূপ, অপ্টিমাইজড স্ক্যানিং অ্যালগরিদম ব্যবহার করে 5 ডিগ্রি -35 ডিগ্রির ছোট কোণে কোনো সমর্থন ছাড়াই সাসপেন্ডেড স্ট্রাকচার সফলভাবে মুদ্রণ করেছে। এটি 78% দ্বারা প্রয়োজনীয় সহায়তা উপকরণের পরিমাণ হ্রাস করে। কিন্তু এই প্রযুক্তি এখনও শুধুমাত্র নির্দিষ্ট ধরনের উপকরণ এবং আকারের জন্য উপযোগী।
2. মারাত্মক ত্রুটিগুলি এখনও সমর্থনকারী কাঠামোতে উপস্থিত রয়েছে
বস্তুগত বৈশিষ্ট্যের অদেখা হত্যাকারী
সাপোর্টিং স্ট্রাকচারের ম্যাটেরিয়াল ইন্টারফেস এবং প্রিন্টিং বডি কিভাবে সংগঠিত হয় তার পরিপ্রেক্ষিতে একে অপরের থেকে খুব আলাদা। 316L স্টেইনলেস স্টিল দিয়ে মুদ্রণ করার সময়, গ্রিড সমর্থন এবং কঠিনের মধ্যে সংযোগস্থলে মোটা কলামার স্ফটিক তৈরি হতে পারে। এটি এলাকাটিকে 15% থেকে 20% নরম এবং 40% কম টেকসই করে তোলে। সমর্থনকারী অবশিষ্টাংশের "ছোট অ্যানোড বড় ক্যাথোড" প্রভাব বৈদ্যুতিক রাসায়নিক ক্ষয় তৈরি করতে পারে, যা বিমানের ইঞ্জিনের টারবাইন ডিস্কের মতো গুরুত্বপূর্ণ অংশগুলির জন্য খুব খারাপ কারণ এটি ক্ষয়ের হারকে 3 থেকে 5 গুণ বাড়িয়ে দেয়।
আকারের নির্ভুলতার উপর ক্ষতিকর প্রভাব
সাপোর্টিং স্ট্রাকচার এবং কম্পোনেন্টের পৃষ্ঠের মধ্যে যোগাযোগ বিন্দু একটি ট্রানজিশন লেয়ার তৈরি করবে যা 0.1 থেকে 0.3 মিমি পুরু। এই স্তরটি যান্ত্রিকভাবে সরানো হলে পৃষ্ঠের ত্রুটি থাকতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, জিই এভিয়েশনের জ্বালানী অগ্রভাগে একটি অভ্যন্তরীণ প্রবাহ চ্যানেল রয়েছে যার ব্যাস মাত্র 2 মিমি। যদি অবশিষ্ট সমর্থন থাকে, তবে প্রবাহ চ্যানেল বিভাগটি 8% এর বেশি বাঁকতে পারে, যা সরাসরি জ্বালানী পরমাণুকরণ প্রভাবকে প্রভাবিত করে। এমনকি বৈদ্যুতিক রাসায়নিক দ্রবীভূতকরণের মতো অত্যাধুনিক-কৌশলগুলির সাথেও, 0.05 মিমি স্তরে স্থানীয় ক্ষয় এখনও ঘটতে পারে যদি বর্তমান ঘনত্ব সমানভাবে ছড়িয়ে না পড়ে।
খরচ নিয়ন্ত্রণের দুর্বল পয়েন্ট
সাপোর্টিং স্ট্রাকচার তৈরি করতে ব্যবহৃত উপাদানের খরচ মেটাল 3D প্রিন্টিংয়ের মোট খরচের প্রায় 12% থেকে 18% করে। নিকেল-ভিত্তিক উচ্চ-তাপমাত্রার ধাতুর দাম প্রতি কিলোগ্রামে $2000-এর বেশি, এবং অতিরিক্ত উপাদানগুলি ফেলে দেওয়া খুব বেশি কাজ৷ পোস্ট-প্রসেসিং পর্বের শ্রম খরচ অনেক বেশি উদ্বেগজনক কারণ এটি 25% থেকে 30% পর্যন্ত হতে পারে। BMW IDAM স্বয়ংক্রিয় উত্পাদন লাইনে, লোকেদের এখনও অপসারণ প্রক্রিয়ার সাথে সাহায্য করতে হবে, যা একটি বড় বাধা হয়ে দাঁড়িয়েছে যা সম্পূর্ণ প্রক্রিয়াটিকে স্বয়ংক্রিয় হতে বাধা দেয়।
3. প্রযুক্তির সাথে অগ্রগতি এবং সমস্যা যা অপসারণে সহায়তা করে
যথার্থ যান্ত্রিক অপসারণ একটি বিপ্লব
তারের কাটা এবং মিলিংয়ের মতো ঐতিহ্যগত যান্ত্রিক প্রক্রিয়াগুলির সাথে দুটি প্রধান সমস্যা রয়েছে: প্রথমত, জটিল অভ্যন্তরীণ গহ্বরের কাঠামোর কারণে এগুলি পাওয়া কঠিন এবং দ্বিতীয়ত, মাইক্রোমিটার স্তরে এগুলি নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন। Rivelin Robotics-এর NetShape রোবট সিস্টেম ফোর্স ফিডব্যাক কন্ট্রোল অ্যালগরিদম ব্যবহার করে 0.1N এর মধ্যে যোগাযোগ শক্তি নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। একটি 3D ভিজ্যুয়াল পজিশনিং সিস্টেমের সাথে ব্যবহার করা হলে, এটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে সমর্থন অবশিষ্টাংশগুলি খুঁজে পেতে এবং অপসারণ করতে পারে, যা পৃষ্ঠকে মসৃণ করে (Ra6.3 μm থেকে Ra1.6 μm) এবং প্রক্রিয়াকরণের গতি 10 গুণ বৃদ্ধি করে৷
রাসায়নিক এচিং নির্বাচনী যুগান্তকারী
অ্যারিজোনা স্টেট ইউনিভার্সিটি দ্বারা তৈরি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সমর্থিত অপসারণ প্রযুক্তি একটি ডিফারেনশিয়াল সম্ভাব্য ক্ষেত্র তৈরির মাধ্যমে নির্বাচনী দ্রবীভূতকরণ অর্জন করে। 304 স্টেইনলেস স্টিল/কার্বন স্টিল সিস্টেমে, 41wt% নাইট্রিক অ্যাসিড দ্রবণ এবং অক্সিজেনের সংমিশ্রণ 6 ঘন্টার মধ্যে 7 মিমি পুরু কার্বন ইস্পাত সমর্থনকে সম্পূর্ণরূপে অপসারণ করতে পারে। এটি স্টেইনলেস স্টিল সাবস্ট্রেটের ক্ষয় হারকে 0.002mm/h এর নিচে রাখে। এই প্রযুক্তিটি মেডিক্যাল ইমপ্লান্ট তৈরির জন্য ব্যবহার করা হয়েছে, সাপোর্ট অপসারণের সময় 48 ঘন্টা থেকে 8 ঘন্টা কমিয়ে।
কীভাবে জিনিসগুলি উন্নত করা যায় সে সম্পর্কে ভবিষ্যদ্বাণী করতে স্মার্ট অ্যালগরিদম ব্যবহার করে৷
বেলজিয়ান স্টার্টআপ ম্যাটেরিয়ালাইজ ম্যাজিক্স নামে একটি সফ্টওয়্যার তৈরি করে যা মেশিন লার্নিং মডেল ব্যবহার করে স্বয়ংক্রিয়ভাবে সেরা সমর্থন কাঠামো তৈরি করতে পারে। সিস্টেমটি প্রক্রিয়া ডেটার 100,000 সেট থেকে শেখে এবং তাপীয় চাপ কীভাবে বিভিন্ন আকারে ছড়িয়ে পড়বে তা পূর্বাভাস দিতে পারে। এটি নিজে থেকেই সমর্থন ঘনত্ব এবং যোগাযোগের এলাকা পরিবর্তন করতে পারে। একটি বিমানের কাঠামোর একটি নির্দিষ্ট অংশ মুদ্রণ করার সময়, অপ্টিমাইজড সমর্থন পদ্ধতি উপাদান ব্যবহার 42% এবং পোস্ট-প্রসেসিং সময় 65% কমিয়ে দেয়।