SLM (Selektiv Lazer Əriməsi) 3D çapında porozitə çap edilmiş hissələrin bütövlüyünü pozan kritik bir məsələdir. Bu problemə bir neçə amil səbəb olur. Zəif material keyfiyyətinə görə kifayətsiz toz axını, tozun bərabərsiz paylanması və yığılmasına səbəb olur və nəticədə hazır məmulatda boşluqlar yaranır. Bundan əlavə, ləqəb ölçüsünün dəqiqliyinin olmaması və ya kifayətsiz enerji daxil edilməsi kimi lazer parametrlərinin düzgün olmaması metal tozunu tamamilə əriməsinə mane olur və nəticədə tam birləşmənin olmaması və porozitə yaranır. Əlavə olaraq, oksigen və nəmlikdən olan çirklənmə kimi ətraf mühit amilləri çap prosesində porların əmələ gəlməsini artırır.
Xammalın keyfiyyəti SLM ilə çap edilmiş hissələrin porozluğunun xeyli dərəcədə təsir edir. Məsələn, uyğun hissəcik ölçüsünün paylanması və forması çox vacibdir; buradakı nizamsızlıqlar zəif nöqtələrə və boşluqlara səbəb ola bilər. Ərimə prosesində kifayət qədər enerji daxil edilməməsi də başqa bir amildir, çünki bu kiçik dəliklərin əmələ gəlməsinə səbəb olur ki, bu da çap edilmiş hissələrin sıxlığını və möhkəmliyini pozur. Lazım olan lazor kalibrlənməsini təmin etmək və yüksək keyfiyyətli materiallardan istifadəyə diqqət yetirmək bu problemi həll etmək üçün vacib strategiyalardır.
Dəliklər SLM 3D çap edilmiş hissələrin mexaniki xassələrinə ciddi təsir göstərir və onların iş qabiliyyətini azaldır. Dəliklərin mövcudluğu çəkilmə möhkəmliyini azaldır və yorulma müqavimətini aşağı salır, bu da komponentləri gərginlik və ya təkrarlanan yüklər altında daha çox nasazlıq təhlükəsinə məruz qoyur. Tədqiqatlar dəliklərin artması ilə nasazlıq səviyyəsinin artması arasında birbaşa əlaqəni nümayiş etdirib, xüsusilə dinamik mühitə məruz qalan hissələrdə çap prosesində dəqiqliyin vacibliyini ön plana çıxarır.
Porozitənin kritik həddi mexaniki xassələri ciddi şəkildə pisləşdirə bilər. Sənaye hesabatlarında tez-tez kəmiyyətcə qiymətləndirilən müəyyən həddi keçdikcə materialın möhkəmliyi və elastikliyi azalır. Müxtəlif tədqiqatlarda aparılan ədədi analizlər porozitə 2%-dən çox olan komponentlərin mexaniki xassələrdə əhəmiyyətli azalmalara səbəb olduğunu göstərir. Bu da sənaye tətbiqlərində etibarlılığı və təhlükəsizliyi təmin etmək üçün çap parametrlərinin və material seçiminin sıx nəzarətini vacib edir.
SLM 3D çap edilmiş hissələrdə porozitəni minimuma endirmək çap prosesinin bir neçə səviyyəsində strateji müdaxilələr tələb edir. Birincisi, bərabər hissəcik ölçüsünə malik və əla axma xassəsinə malik tozun seçilməsi bərabər qablaşdırılmanı təmin etmək və boşluqlardan qorunmaq üçün əsasdır. Bu seçim digər proseslərin əsasını təşkil edir və porozitənin ilkin riskini azaldır.
Lazer gücü və sürətinin kalibrlənməsi başqa vacib strategiyadır. Bu parametrlərin uyğun şəkildə tənzimlənməsi enerji dalğalanmalarını minimuma endirir, tozun tam əriməsini təmin edir və əriməmiş sahələrin yaranma ehtimalını azaldır. Bundan əlavə, in-situ monitorinq texnologiyalarından istifadə toz birləşmə keyfiyyəti ilə bağlı real vaxtda rəy verir və prosesdəki hər hansı sapmadan dərhal düzəliş etməyə imkan verir. Bu texnologiyalar çap olunmuş hissələrin bütövlüyünü və möhkəmliyini qoruyaraq çap mühitini daim izləyərək və onu optimallaşdıraraq təhlükəsizlik funksiyasını yerinə yetirir.
Selektiv Lazer Əriməsində (SLM) istifadə edilən tozun keyfiyyəti son 3D çap edilmiş komponentin sıxlığına ciddi təsir göstərir. Tədqiqatlar göstərir ki, tozun morfologiyası optimal sıxlığın əldə edilməsində mühüm rol oynayır, bu zaman sferik hissəciklər lazer prosesində yaxşı yığılma və birləşməyə kömək edir. Tozda olan çirklər yığılma sıxlığını və birləşmə səmərəliliyini pozaraq yüksək porozitə səviyyəsinə və mexaniki xassələrin azalmasına səbəb olur. Bərabər hissəcik ölçüsünün paylanmasının yüksək tutumlu materialları daha yaxşı sıxlıq nəticələri verməsi ilə tanınır. Məsələn, titan və nikel əsaslı superərintilər tez-tez yüksək sıxlığı və mexaniki möhkəmliyi xassələrinə görə aviapesənlik tətbiqlərində istifadə olunur.
Yüksək sıxlıqlı SLM hissələri əldə etmək üçün lazer parametrlərinin optimallaşdırılması vacibdir. Əsas parametrlərə lazer gücü, tarama sürəti və həş aralığı daxildir; hamısı çap olunmuş komponentlərin sıxlığına və konstruktiv bütövlüyünə birbaşa təsir göstərir. Bu parametrləri diqqətlə tənzimləməklə istehsalçılar optimal sıxlığın əldə edilməsi ilə səmərəli istehsal sürətlərinin saxlanması arasında balans yarada bilər. Məsələn, tarama sürətini tənzimlədikdə lazer gücünü artırmaq əriməni yaxşılaşdıra və porozluğu azalda bilər, bu da sıxlıqlı nəticələrə səbəb olur. Sənaye daxilində aparılan tədqiqatlar göstərir ki, lazer tənzimləmələrinin dəqiq ayarlanması hissələrin sıxlığını 99% -dən çox artırmağa imkan verir və tələb olunan tətbiqlərdə performansı əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılayır.
İstilik müalicəsi və hava təzyiqində temperatur (HIP) kimi post-proses üsulları SLM komponentlərinin sıxlığını artırmaqda effektivdir. Bu üsullar qalıq porları aradan qaldırır və mikrostrukturu yaxşılayır, nəticədə son məhsulun mexaniki xassələrini artırır. Bununla belə, bu üsullar iqtisadi nəticələrlə gəlir və istehsal xərclərini artırma potensialına malikdir. Sənaye standartlarına əsasən, HIP-in istifadəsi metal hissələrin sıxlığını 3%-ə qədər artırmağa kömək edir ki, bu da aviakosmik və avtomobil kimi sektorların ciddi tələblərini yerinə yetirmək üçün vacibdir. Əlavə xərclərə baxmayaraq, material xassələrindəki yaxşılaşma tez-tez post-proses üsullarına investisiyanı əsaslandırır.
SLM prosesində termal qradiyentlər əhəmiyyətli çətinliklər yaradır və tez-tez çap edilmiş hissələrdə qalıq gərginliyə səbəb olur. Bu qradiyentlər SLM-də baş verən sürətli soyutma və qızdırma dövrləri nəticəsində yaranır; bu dövrlərdə lazerdən gələn lokal qızdırma materialın genişlənməsinə, sonra isə soyuyan materialın daralmasına səbəb olur. "5 Common Problems Faced with Metal 3D printing" adlı məqalədə istinad edilən tədqiqat, bu termal dövrlərin materialın deformasiyasına və qalıq gərginliyə necə təsir etdiyini və nəticədə hissənin əyilməsinə və ya çatlamasına səbəb ola biləcəyini izah edir. Bu təsirlərin aradan qaldırılması üçün skan nümunələrinin optimallaşdırılması çox vacibdir. Zigzaq və ya zolaqlı skanlama kimi strategiyalardan istifadə edərək istilik daha bərabər şəkildə paylana bilər, termal qradiyentlər minimuma endirilər və qalıq gərginlik azaldıla bilər.
Dəstək strukturlarının hazırlanması SLM prosesində gərginlik konsentrasiyasını minimuma endirməkdə mühüm rol oynayır. Effektiv dəstəklər yalnız asılı həndəsəni sabitləməklə kifayətlənmir, həm də komponent üzrə gərginlikləri bərabər paylayır. Məsələn, kəsik strukturlardan və ya strategiyalı istiqamətlənmiş dəstəklərdən istifadə edən dizaynlar lokal gərginliyi aradan qaldırmağa və hazırlanma zamanı deformasiya və ya ayrılmaya mane olur. Sənaye təlimatları hər bir hissənin həndəsəsinə və yüklənmə şərtlərinə uyğun olaraq dəstəyin qalınlığını və birləşmə nöqtələrini nizamlamağı tövsiyə edir. Geniş dəstək oturacaqlarından və əyrilik birləşmələrindən istifadə edən müvəffəqiyyətli hazırlanmaların hərəkətverici hissələrdə əyilməni əhəmiyyətli dərəcədə azaltdığı müşahidə edilmişdir.
Konstruksiya platformasını istilətmək SLM-də temperatur qradiyentlərinin və onunla əlaqəli gərginliklərinin mənfi təsirlərini azaltmaq üçün sübut edilmiş üsuldur. Başlanğıc temperaturunu artırmaqla termal şokun dərəcəsi azalır, bu da materialın isti və soyuma dövrləri arasında keçidin sadələşməsinə kömək edir. İstilətməyə əlavə olaraq, skaner strategiyaları istilik idarə edilməsində mühüm rol oynayır. Xəttləmə skanlaşdırması kimi istiliyi daha bərabər paylayan strategiyalar gərginliklə əmələ gələn deformasiyaları daha da yüngülləşdirə bilər. Sənaye nümunələrində qeyd edildiyi kimi, istilətmənin optimallaşdırılmış skanlaşdırma nümunələri ilə birləşdirilməsi ölçülərin dəqiqliyinin artırılmasında, qalıq gərginliyin azaldılmasında və son komponentlərdə mümkün nasazlıqların qarşısının alınmasında uğurla nümayiş etdirilib.
SLM (Selektiv Lazer Əriməsi) hissələrinin soyuma fazında termal daralmanı başa düşmək, çatlamaları azaltmaq üçün vacibdir. Hissə soyuduqda, o daralır və bu daralma idarə edilmədikdə çatlqlara səbəb ola biləcək daxili gərginliklər yarada bilər. Tədqiqatlar müəyyən etmişdir ki, müxtəlif soyuma sürətləri materialın davranışını əhəmiyyətli dərəcədə təsir edir və çatlamaların riskini yaradır. Məsələn, sürətli soyutma, xüsusilə mürəkkəb həndəsəli və ya bərabər qalınlıqlı hissələrdə gərginliyi artırmaqla hissələrdə çatlamalara səbəb ola bilər. Buna qarşı çıxmaq üçün soyuma sürətlərini optimallaşdırmaq vacibdir. İstehsal zamanı ətraf mühitin şərtlərini dəyişdirərək və ya soyutma pauzaları əlavə edərək bu sürətləri dəyişdirmək, çarpılmaları qarşısını almağa və daxili gərginliyi azaltmağa kömək edə bilər.
Yataq tutmasını yaxşılaşdırmaq SLM çaplarında qeyri-bərabərliyin qarşısını almaq üçün əsasdır. Güclü yataq tutması çap prosesində onun sabitliyini təmin edərək qeyri-bərabərliyə səbəb ola biləcək hərəkətləri minimuma endirir. Məsələn, tekstur verilmiş materiallar və ya SLM materiallarına uyğun yapışdırıcı maddələr kimi səth emalı vasitələri tutma effektivliyini əhəmiyyətli dərəcədə artırmaqda kömək edir. SLM testlərindən əldə edilən empirik məlumatlar yaxşılaşdırılmış yataq tutmasının qeyri-bərabərlik hallarını dramatik şəkildə azalda biləcəyini, ölçülərin dəqiqliyini və konstruksiyanın bütövlüyünü təmin edə biləcəyini göstərir. Məsələn, qurban qat və ya örtüklərin istifadəsi tutmanı yaxşılaşdırır və sonrakı təmizləməni asanlaşdırır.
Termal emalın strategiyası SLM komponentlərinin daxili gərginliyini aradan qaldırmasında mühüm rol oynayır. Nəzarətli termal dövrlər tətbiq edərək istehsalçılar deformasiya və ya distorsiya yarada biləcək yığılmış gərginlikləri aradan qaldıra bilər. Optimal temperatur diapazonları və müddət materialdan asılı olaraq əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir; məsələn, titan ərintiləri tez-tez paslanmayan poladdan daha aşağı temperaturlar tələb edir. Tədqiqatlar göstərir ki, termik emal prosesindən sonra deformasiya azalda bilər və mexaniki xassələri yaxşılaşdıraraq dəqiqliyi və möhkəmliyi saxlaya bilər. Bu emal metodu düzgün tətbiq edildikdə metal 3D çap edilmiş hissələrdə ölçülərin sabitliyini və ümumi performansı idarə etmək üçün effektiv metod kimi xidmət edir.
Səth pürməsi, Seçici Lazer Əriməsi (SLM) prosesində yayılmış problem hesab olunur və 3D çap edilmiş hissələrin funksionallığına və estetikasına təsir göstərə bilər. Səth pürməsinin səbəbləri, lazer enerjisinin çatmaması səbəbindən başlayaraq, təbəqə qalınlığındakı məhdudiyyətlərə qədər müxtəlif ola bilər; bu da son məhsulların hamarlığını təsirləyir. Dəqiqliyin və estetikanın əsas olduğu tətbiqlər üçün hamar səthlər əldə etmək çox vacibdir. Səthin hamarlanmasını yaxşılaşdırmaq üçün tez-tez mexaniki işləmə, zımpara, parlatma kimi üsullardan istifadə olunur. Əlavə olaraq, çap zamanı daha nazik təbəqələrdən istifadə pürməni azalda bilər, lakin bu, tez-tez daha uzun istehsal vaxtına səbəb olur. Səth keyfiyyəti ilə səmərəliliyin balanslaşdırılması, sonrakı emal proseslərində vacib amildir.
Dayaq strukturlarının götürülməsi, SLM hissələrinin sonrakı emalında əhəmiyyətli çətinlik yaradır və tez-tez nazik strukturlara zərər vurmaq riski daşıyır. Bu cür mürəkkəbliklər, dayaq strukturları dar aralıqlarda və ya daxili xüsusiyyətlərdə istifadə edildikdə, hissəyə zərər vermədən onlara çıxışın çətin olduğu hallarda yaranır. Zərərin minimuma endirilməsi üçün ən yaxşı təcrübələrə dayaq strukturlarının götürülməsi üçün xüsusi hazırlanmış alətlərdən istifadə etmək və model hazırlama mərhələsində dayaq strukturlarının dizaynını optimallaşdırmaq kimi strategiyalardan istifadə daxildir. Dəqiq alətlərlə kəsmə kimi nəzarətli texnikalardan istifadə edərək, səhv üsulların tətbiqi nəticəsində baş verən ciddi zərərlər və artırılmış xərclər nümunəsində olduğu kimi, nasazlıqlar riski minimuma endirilir.
SLM hissələrinin keyfiyyətini saxlamaq üçün sərfəli son işləmə həllərinin həyata keçirilməsi çox vacibdir və bu, həddən artıq xərclərin qarşısını alır. Əl ilə işləmə, kimyəvi parlatma və vibrasiya üsulları kimi müxtəlif metodlar CNC emalı kimi daha xərclı üsullara nisbətən daha aşağı xərclərlə kafi nəticələr verə bilər. Son işləmə üsulunun seçilməsi ilə bağlı xərclərin iqtisadi təsiri, əvvəlki xərclər ilə artırılmış hissələrin davamlılığı və performansında uzunmüddətli faydalar arasında tarazlıq yaratmağı nəzərdə tutur. Mütəxəssislər çox zaman xərc və effektivlik arasında tarazlıq tapmağın önəmini vurğulayır və məqbul xərclərlə yüksək keyfiyyətli işləmə təmin edən elektropolir üsullar kimi metodları tövsiyə edirlər. Bu cür tövsiyələr biznesin son emal əməliyyatlarını optimallaşdıraraq iqtisadi səmərəliliyi və yüksək keyfiyyətli nəticələr əldə etməyə kömək edə bilər.
Son Xəbərlər2024-07-26
2024-07-26
2024-07-26