Jak zjistit, zda byly kovové 3D tištěné díly kompletně depráškovány?

一, Prášek zbylý z 3D tištěných kovových kusů má skryté a kumulativní vlastnosti. V komplikovaných konstrukcích průtokových kanálů se prášek může hromadit v „zónách pro zajištění prášku“ v místech, kde je nevidíte, jako je osseointegrační rozhraní acetabulárních pohárků z titanové slitiny. Pokud je zbylý prášek silnější než 0,1 mm, bude pro kost mnohem obtížnější integrovat se. Ještě nebezpečnější je, že prášek z hliníkové slitiny se může rozdělit, když přijde do kontaktu s vodíkem za vysokých-teplot. Ve spalovacím prostoru konkrétního leteckého motoru může zbylý prášek způsobit místní přehřátí během testování za tepla, což může vést ke strukturální deformaci. Tyto příklady ukazují, že hledání zbytků prášku musí být součástí celého procesu návrhu, tisku a post{8}}zpracování.
2, Systém pro více-dimenzionální detekční technologie
1. Způsoby, jak najít věci ve velkém měřítku
Vizuální kontrola: vhodná pro otevřené konstrukční části, sledování změn lesku povrchu při vystavení intenzivnímu světlu. Pokud je například na povrchu mezitělového fúzního zařízení z nerezové oceli, které nebylo vyčištěno, prášek, bude vypadat mlhavě.
Zkouška tlaku: Pomocí průtokoměru sledujte míru úniku při aplikaci stlačeného vzduchu 0,5 MPa do chladicího kanálu. Pro daný typ turbínové lopatky je standardem pro detekci rychlost úniku menší nebo rovna 0,1 l/min.
2. Technologie detekce věcí na mikroskopické úrovni
CT skenování pro průmysl: Dokáže pořizovat trojrozměrné snímky s rozlišením 0,01 mm. Byl zkontrolován vstřikovač paliva určitého leteckého motoru a bylo zjištěno, že CT skenování může najít práškové aglomeráty o tloušťce 0,05 mm, které rentgenová fluoroskopie nevidí.
Skenovací elektronová mikroskopie (SEM) při použití s ​​energeticky disperzní spektroskopií (EDS) může najít částice prášku, které jsou jen několik mikronů velké, a podívat se na jejich chemické složení. SEM zjistil, že obsah kyslíku ve zbývajícím prášku byl o 300 % vyšší než v základním materiálu při hodnocení kloubní protézy ze slitiny kobaltu a chromu.
3. Testování fyzické výkonnosti
Test tepelné vodivosti: Zbylý prášek sníží tepelnou vodivost materiálu. Výsledky testu radiátoru z hliníkové slitiny ukazují, že tepelná vodivost klesá o 2,3 % na každé 1 % zvýšení zbytkové rychlosti.
Testování ultrazvukem: Tato metoda nabízí 92% citlivost při hledání aglomerace prášku při testování držáků z titanové slitiny pomocí koeficientu útlumu rychlosti zvuku k nalezení vnitřních chyb.
3, Zlepšení procesů a zastavení problémů dříve, než nastanou
1. Prevence ve fázi návrhu
Zlepšení dráhy vypouštění prášku: Pomocí návrhu simulace dynamiky tekutin vytvořte zúžený průtokový kanál, který umožňuje prášku přirozeně vytékat pod vlivem gravitace. Příklad optimalizace určité spalovací komory leteckého motoru ukazuje, že změna úhlu průtokového kanálu z 60 stupňů na 45 stupňů může učinit čištění prášku o 40 % efektivnější.
Provedení pro čirý prášek: Na důležitých místech ponechte póry pro čištění prášku o průměru větším než 0,8 mm. Změna designu určitého ortopedického implantátu zkrátila čas potřebný k ručnímu čištění prášku ze 120 minut na 15 minut.
2. Kontrola parametrů tisku
Optimalizace tloušťky vrstev: Změna tloušťky vrstvy z 50 μm na 30 μm může pomoci zastavit přemostění prášku. Test tisku určitého modelu trysky raketového motoru ukázal, že tisk na tenké-vrstvě snižuje množství zbývajícího prášku o 65 %.
Lepší struktura podpěry: Použití podpěry s bodovou matricí místo pevné podpěry zkrátí objem podpěry dané turbínové lopatky o 70 % a o 50 % usnadní čištění prášku.
3. Nové nápady v technologiích post{1}}zpracování
Obousměrný dopad inertního plynu: Změnou směru proudění plynu při tlaku 0,6 MPa test práškového čištění určitého těla ventilu pro letectví a kosmonautiku ukázal, že tato metoda snížila zbytkovou míru z 3,2 % na 0,5 %.
Pomoc s ultrazvukovými vibracemi: Ultrazvukové vibrace o frekvenci 20 kHz mohou oslabit vazbu mezi práškem a substrátem o 60 % a zkrátit dobu čištění prášku na jednu-pětinu toho, co bývalo dříve.
4, Normy pro průmysl a kontrolu kvality
1. Mezinárodní standardní systém ASTM F3303 V lékařských implantátech by nemělo být více než 0,5 mg/cm² zbylého prášku. CT skenování a extrakce rozpouštědlem jsou dva způsoby, jak to zjistit.
ISO/ASTM 52921: Pro letecké díly musí být stupeň kvalifikace čištění prášku 99,99 %, a to se kontroluje pomocí pravděpodobnostní metody vzorkování.
2. Kontrola kvality na podnikové úrovni
Správa databáze: Jistá letecká výrobní společnost vytvořila knihovnu 2000 souborů dat o procesech čištění práškovými barvami a použila modely strojového učení, aby zjistila nejlepší nastavení práškového čištění pro různé materiály.
Systém pro digitální sledovatelnost: RFID štítky sledují proces čištění každého dílu, což umožňuje sledovat celý proces od tisku až po detekci.