Odobrili ste prototip. Geometrija provjerena, površina izgleda prihvatljivo, a prva mehanička ispitivanja su prošla. Sada će narudžba skočiti sa nekoliko komada na stotine. To je trenutak kada mnogi timovi oklijevaju-naročito kada su dijelovi titanijumski medicinski implanti. Jedan unutrašnji kvar koji se pojavljuje samo pri velikim količinama može značiti otpad, odloženo lansiranje ili ozbiljnu regulatornu izloženost. Pravo pitanje više nije da liMetalna 3D štampamože proizvesti dio. Radi se o tome da li je proces dovoljno stabilan da proizvede isti dio, više puta, u razmjeru.
Ključna stvar: dobar prototip dokazuje da dizajn radi. To ne dokazuje da je proces dovoljno stabilan da se ponovi stotine puta bez grešaka.
Zašto je pred{0}}inspekcija važnija u 3D štampanju metala
CNC obrada počinje sa čvrstim, certificiranim zalihama. Većina varijacija dolazi od alata, uređaja ili programiranja. Fuzija sloja praha gradi materijal sloj po sloj. Unos topline, stanje praha, strategija skeniranja i zaostalo naprezanje su u interakciji. Mali pomaci u bilo kojem od njih mogu stvoriti poroznost, nepotpunu fuziju ili izobličenje koje jedan prototip možda neće otkriti.
Industrijski pregledi proizvodnje metalnih aditiva iznova identificiraju poroznost, zaostalo naprezanje i geometrijsko odstupanje kao probleme koji uzrokuju najviše problema pri prelasku s uzorka na proizvodnju. Ovi problemi često ostaju skriveni sve dok se isti parametri ne ponove u više verzija. Tradicionalni precizni CNC obrađeni medicinski proizvodi obično počinju sa homogenom šipkom ili pločom, tako da se inspekcija uglavnom fokusira na dimenzije i površinu. U radu s metalnim aditivima, integritet samog materijala se mora dokazati prije oslobađanja volumena.
Šta provjeriti prije mjerenja
Radna pred{0}}proizvodna kapija obično pokriva sljedećih šest provjera.
Uporedite kao-izgrađeni dio sa CAD-om sa CMM-om ili optičkim skeniranjem, fokusirajući se na karakteristike osjetljive na zaostalo opterećenje ili postavljanje potpore.
Koristite CT skeniranje da pronađete poroznost, nedostatak-zona{1}}fuzije i zarobljeni prah - koji su rijetko opcioni za medicinske implantate od titanijuma.
Izmjerite funkcionalna lica. Odlučite rano da li je potrebna sekundarna obrada ili završna obrada i to je već potvrđeno.
Potvrdite da se serija praha poklapa sa specifikacijama i historija ponovne upotrebe je zabilježena - puna serija-do-sljedivost dijela za regulirani rad.
Test kuponi odštampani pod istim uslovima - rezultati zatezne ili provjere tvrdoće potvrđuju očekivana svojstva.
Sastavite dimenzije, certifikate materijala, procesne parametre i NDT nalaze kao referencu za kasnije serije.
Zajedno, ove provjere čine praktičnu kontrolnu listu pred{0}}proizvodnih dijelova. Preskakanje bilo kojeg od njih povećava izglede za otkrivanje problema tek nakon što je velika narudžba već u procesu.
Defekti koji se obično pojavljuju u volumenu
Nekoliko problema se ponavlja u fuziji praha:
- Poroznost od plina, nedostatak fuzije ili efekti ključaonice
- Iskrivljenje i izobličenje uzrokovano preostalim naprezanjem
- Raslojavanje sloja
- Pukotine povezane s naprezanjem ili osjetljivošću materijala
- Površinske nepravilnosti i zarobljeni prah u kanalima
Bilo koji od ovih može izgledati prihvatljivo u pažljivo kontroliranom prototipu, a i dalje postati neprihvatljiv kada se posao ponavlja pri većoj glasnoći. Poroznost posebno smanjuje performanse zamora-baš ono svojstvo koje je važno za implantate i strukturne dijelove. Rano pronalaženje uz CT skeniranje košta mnogo manje od bavljenja njime nakon završetka ili, još gore, nakon objavljivanja.
Primjer slučaja: Uhvatiti problem prije 500 jedinica
Studija slučaja
Kupac medicinskog-uređaja premjestio je set titanijumskih implantata iz prototipa u pret-proizvodnju. Vanjske dimenzije i vizuelni izgled su odgovarali crtežu. CT pregled je, međutim, pokazao unutrašnju poroznost iznad dogovorene granice na dijelovima iz iste konstrukcije.
Umjesto da pušta seriju, tim je prilagodio parametre skeniranja i pokrenuo novi set za validaciju. Poroznost je pala u prihvatljiv raspon, a veći red je prošao bez istog unutrašnjeg defekta. Rani ulov je izbjegao rastavljanje ili preradu nekoliko stotina komada i održavao je podatke o validaciji čistima.
Šta tražiti kod partnera za metalnu 3D štampu
Nema svaka radnja koja nudi metalnu 3D štampu dubinu inspekcije ili sistem kvaliteta koji je potreban za regulisane delove. Kada procjenjujete proizvođača ili tvornicu za metalnu 3D štampu, fokusirajte se na nekoliko konkretnih točaka:
Sposoban partner će razgovarati o ovim stvarima u određenim terminima. Za medicinski rad, iskustvo u podršci metalnom 3D štampanju za medicinske uređaje pod kontrolisanim sistemom obično je važnije od imena brendova mašina.
FAQ
P: Kako provjeravate kvalitet 3D štampanog metalnog dijela?
O: Kombinirajte mjerenje dimenzija (CMM ili optičko skeniranje), internu inspekciju (obično CT), provjere hrapavosti površine, pregled certifikata materijala i mehaničko testiranje kupona. Tačna mješavina ovisi o nivou rizika i krajnjoj upotrebi.
P: Koji su defekti uobičajeni u metalnom 3D štampanju?
O: Poroznost, zaostalo{0}}izobličenje ili pucanje, raslojavanje sloja i površinski problemi su najčešći. Mnogi su povezani sa procesima-i mogu se smanjiti pravilnom kontrolom i nadzorom parametara.
P: Da li je metalna 3D štampa dovoljno precizna za medicinske implantate?
O: Može, pod uslovom da se i tačnost dimenzija i integritet materijala demonstriraju kroz kvalifikovani proces. Samo tačnost nije dovoljna.
P: Koliko košta pregled dijela prije masovne proizvodnje?
O: Troškovi variraju ovisno o veličini dijela, materijalu i dubini inspekcije. CT skeniranje i mehaničko testiranje povećavaju troškove, ali su gotovo uvijek niži od cijene neuspjele proizvodne serije ili problema na terenu.