Kako izbjeći oštećenje površine dijelova tokom procesa potpore?

一, Da napravite rezervnu kopiju mogućeg mehanizma oštećenja procesa
1. Oštećenja od mehaničke napetosti
Udubljenja i ogrebotine: Kada tipične brusne ploče ili žičane četke skinu nosače, tvrde čestice mogu ostaviti ogrebotine na površini dijelova, posebno na osjetljivim materijalima kao što su legure titanijuma i legure kobalt hroma.

Deformacija i pucanje: Prilikom glodanja ili tokarenja, naprezanje može nastati na mjestu gdje se oslonac susreće s dijelom. To može izazvati lokalne deformacije, pa čak i mikropukotine, kao u područjima s tankim zidovima ili konzolnim gredama.
2. Problemi u zoni -zahvaćenoj toplinom (HAZ)
Rezanje laserom: Prilikom rezanja potpore, laserske zrake-visoke energije mogu uzrokovati pregrijavanje dijelova u određenim područjima. Ovo može dovesti do površinske oksidacije, promjena u tvrdoći ili grubosti zrna (kao kod Inconel 718 visokotemperaturne legure).
Električna obrada (EDM): Pražnjenje stvara vrlo visoku temperaturu (do 8000-12000 stepeni) koja može pretopiti površinski sloj i povećati zaostalu napetost.
3. Mogućnost hemijskog zagađenja
Korozivna supstanca: Kada se koristi hemijsko jetkanje za uklanjanje podloge, nekontrolisanje koncentracije rastvora na odgovarajući način može dovesti do ravnomerne korozije na površini dela ili nastanka udubljenja (kao kada legura aluminijuma reaguje sa kiselim rastvorom).
Unakrsna kontaminacija: Kada se prateći materijali (poput nerđajućeg čelika) pomiješaju sa komponentnim materijalima (kao što je legura titana) za recikliranje, nečistoće mogu ući u mješavinu i promijeniti karakteristike materijala.
2, Optimizacija procesa: potpuna kontrola procesa od dizajna do obrade
1. Poboljšanje dizajna noseće konstrukcije
Smanjite kontaktnu površinu: Da biste smanjili mehaničku silu prilikom skidanja oslonca, umjesto površinskog oslonca koristite točkasti ili linijski oslonac. Na primjer, dizajn potpore medicinskih implantata, kao što su acetabularne čašice, može učiniti prečnik kontakta manjim od 0,5 mm.
Dizajn koji se lako razbija: Napravite slabe tačke na spoju između nosača i dijelova, kao što su žljebovi u obliku slova V- ili unaprijed-izbušene rupe, kako biste ih lakše lomili ručno ili kasnije rezali niskim pritiskom.
Rastvorljivi potporni materijal: Za komplikovane unutrašnje strukture koriste se materijali za potporu koji su -topivi ili vrući- kao što je polivinil alkohol (PVA). Ovi materijali se uklanjaju otapanjem ili zagrijavanjem kako bi se izbjegao mehanički kontakt.
2. Precizna kontrola parametara obrade
Rezanje sa malim stresom:
Žica za rezanje (WEDM): Korištenje parametara sa širinom impulsa manjom od 10 μs i vršnom strujom manjom od 5A kako bi se održao nizak unos topline i spriječilo ponovno topljenje površine.
Rezanje vodenim mlazom: Za hladno rezanje i izbjegavanje toplinskih utjecaja, tlak se održava između 200 i 400 MPa. Ovo se radi čistom vodom ili vodenim mlazom sa dodatkom abraziva poput granata.
Slojevito glodanje: Za debele potporne sisteme, tehnika glodanja slojeva sa kratkom dubinom rezanja (<0.2mm) and a high feed rate (>500 mm/min) se koristi za širenje sile rezanja i smanjenje rizika od deformacije.
3. Zajednička primjena mnogih procesa
Laserska mehanička kompozitna potpora: Prvo, koristite laser male-manje snage (manje od 100W) da otopite vezu između dijela i nosača. Zatim ga razbijte ručnim alatima kako biste smanjili mehaničko naprezanje. GE Additive Concept Laser M2 mašina, na primjer, koristi ovu tehnologiju za rad s dijelovima od legure titanijuma.
Kemijski mehanički sinergistički tretman: Za komade napravljene od legure aluminija, prvo upotrijebite alkalni rastvor (kao što je NaOH) da otopite dio podloge. Zatim, kako biste izbjegli ogrebotine, ispolirajte ostatak strukture mekom krpom za poliranje (poput najlona).
3, Odabir alata i materijala: Barijera za zaštitu površine
1. Alati koji se ne dodiruju
Podrška za ultrazvuk: korištenje visoko-vibracije (20–40 kHz) za razbijanje potporne strukture, što je dobro za precizne dijelove kao što su mikrokanalni sistemi. Na primjer, ultrazvučni sistem potpore Sonic Mill-a može držati nosače manjeg od 1 mm u prečniku.
Plazma jetkanje je proces selektivnog uklanjanja potpornih materijala korištenjem plazme niske{0}}temperature, kao što je miješani plin Ar/O2, kako bi se spriječilo da se dodiruju. Ovaj pristup je primijenjen za nosače od legure kobalt kroma koji nemaju nikakvu potporu, s hrapavostom površine Ra<0.8 μm.
2. Alati koji su mekani ili savitljivi
Silikonska glava za poliranje: A Shore Silikonska glava za poliranje tvrdoće 30–50 koja se sporo okreće (manje od 500 o/min) može se koristiti za čišćenje zakrivljenih dijelova i manje vidljivih ogrebotina.
Rješenje za magnetno poliranje: stavljanje feromagnetnih čestica (kao što je silicijum karbid) u nosače na bazi ulja- ili vode- i korištenje magnetnog polja za pomicanje čestica kako bi se polirali slijepe tačke. Magnaluxovo rješenje za magnetno poliranje, na primjer, korišteno je za tretiranje lopatica motora aviona bez ikakve podrške.
3. Tehnologija obrade na niskim temperaturama
Glodanje tekućim azotom: Tokom operacije mljevenja, poprskajte tekući dušik (-196 stepeni) na potporni materijal kako biste ga učinili lomljivim, smanjili silu rezanja i spriječili da komadi budu prevrući. Ova metoda je korištena na dijelovima od visokotemperaturnih legura na bazi nikla- bez potpore koji imaju promjene površinske tvrdoće manje od 5%.
Čišćenje pjeskarenjem suvim ledom: Za raspršivanje čestica suhog leda (-78 stepeni), koristi se protok zraka pod visokim pritiskom (0,5–0,7 MPa). To čini noseću strukturu krhkom i otpada, što je dobro za složene unutrašnje puteve.
4, Zaštita nakon obrade: dvije garancije za popravak i jačanje
1. Tehnologija pričvršćivanja površina
Laserska obloga: Isti materijal se koristi za popravljanje mikro ogrebotina ili udubljenja koje nastaju nakon uklanjanja potpore. Možete odabrati debljinu sloja obloge od 10 do 50 μm, a jačina vezivanja sa podlogom je preko 400MPa.
Elektrohemijsko poliranje: korištenje elektrolita (kao što je mješavina fosforne kiseline i sumporne kiseline) za selektivno otapanje dijelova koji strše na površini predmeta kako bi dobili glatku završnu obradu. Na primjer, elektrohemijsko poliranje može smanjiti površinsku hrapavost Ra dijelova od legure titana sa 3,2 μm na 0,2 μm.
2. Zaštita od premaza
Fizičko taloženje pare (PVD): Stavljanje tvrdih premaza poput TiN i CrN na površinu predmeta, debljine 1-3 μm, može ih učiniti mnogo otpornijim na habanje i koroziju. Nakon tretmana TiN premazom, na primjer, površinska tvrdoća medicinskih implantata se povećava za tri puta, a koeficijent trenja se smanjuje za 50%.
Prevlaka za hemijsku konverziju: Kemijska obrada, poput pasivizacije hromatom, stvara debelu naslagu oksida na površini dela. Ovo zaustavlja sekundarnu kontaminaciju tokom nepodržanog procesa. Nakon hromatskog tretmana, na primjer, dijelovi od legure aluminija mogu izdržati koroziju raspršenom soli više od 1000 sati.