مقدمه
مطابق یک فرآیند تولید سنتی، نمونههای اولیه ی فلزی معمولاً ابتدا برای آزمایش فرم، تناسب و عملکرد، قبل از انتقال به سایر فرآیندهای ساخت برای مقادیر بالاتر قطعات نهایی، اغلب از طریق ماشینکاری CNC تولید میشوند. پرینت سه بعدی فلزی برای برای کوتاه کردن این فرآیند، قطعاتی را تولید میکند که به همان خوبی یا حتی بهتر از همتایان تولید شده معمولی خود عمل میکنند.
یکی از نمونه های قابل توجه این فناوری، نازل های سوخت پرینت سه بعدی است که امکان ایجاد هندسه های بسیار پیچیده برای ریخته گری سنتی را در حالی فراهم میسازد که 20 قطعه را در یک واحد ترکیب کرده و وزن را تا 25 درصد کاهش میدهد.
یکی از عناصری که پرینت سه بعدی فلزی را به سطح تولید بالاتری ارتقا میدهد، پس پردازش است که شامل گزینههای تکمیل پس از ساخت، قابلیت ردیابی مواد، گزارش بازرسی و گواهینامهها برای اطمینان از قطعاتی با کیفیت بالا است که استانداردهای صنعتی جهت مصرف نهایی را دارا می باشند. بیایید نگاهی به برخی از این گزینه ها بیندازیم.
قطعات افزودنی را با ماشینکاری پس از فرآیند تقویت کنید.
ماشینکاری CNC پس از ساخت، دستیابی به تلرانس های دقیق تر مورد نیاز برای قطعات ضروری را در حالی فراهم می کند که آزادی طراحی تولید مواد افزودنی را نیز ممکن میسازد.
ماشینکاری دقیق، رسیدن به تلرانس های دقیق تر را ممکن ساخته و پرداخت سطحی پس از تولید را نیز نسبت به زمان به کارگیری DMLM به تنهایی، افزایش می دهد.
به طور کلی، DMLM میتواند قطعاتی با تلرانس 0.003 ± اینچ (0.076 میلیمتر) به اضافه 0.001 ± اینچ بر اینچ (0.0254 میلیمتر بر میلیمتر) را به ازای هر اینچ اضافی تولید کند. قطعات تکمیل شده با ماشینکاری CNC پس از فرآیند، حتی امکان دستیابی به تلرانس های دقیق تر در حد 0.001± اینچ (0.0254 میلیمتر بر میلیمتر) را نیز دارند. مانند بسیاری از فرآیندهای پرینت سه بعدی، قطعات DMLM با استفاده از سیم EDM یا یک اره نواری از صفحه ساخت جدا شده و مواد سازه ی پشتیبانی باقی مانده نیز به کمک ابزارهای دستی حذف می گردند. ماشینکاری پس از ساخت، این فرآیند را برای دستیابی به ویژگیهای حساسی که مستلزم تلرانسهای دقیق تر هستند، یک قدم نزدیک تر میسازد.
علاوه بر این، ماشینکاری پس از اتمام فرآیند میتواند برای بهبود سطح قطعه کار، مورد استفاده قرار گیرد. زبری سطح استاندارد روی قطعات فلزی پرینت سه بعدی، بسته به جهت، جنس و ضخامت لایه، بین µin Ra 200-400 است. ماشینکاری پس از فرآیند میتواند به سطحی تا µin Ra 63 دست یابد. دقت به دست آمده از طریق ماشینکاری CNC، به خوبی به تولید سوراخها و رزوههای دقیق کمک میکند.
قابلیت DMLM برای ساخت هندسههای پیچیده و طراحیهای سبک وزن
کنترل کیفیت با تجزیه و تحلیل پودر و قابلیت ردیابی مواد
مشابه دیگر فناوریهای چاپ سهبعدی بستر پودری، DMLM با ذوب پودر فلزی به وسیله ی یک لیزر پرقدرت که به داخل بستر پودر میرود، لایه ای از قطعات را در یک زمان میسازد. از آنجایی که صنایع بسیار دقیقی چون هوافضا، هوانوردی و پزشکی چاپ سه بعدی را به عنوان یک فرآیند تولید نهایی اتخاذ می نمایند، تجزیه و تحلیل و قابلیت ردیابی این ماده ی پودری اهمیت پیدا می کند.
کنترل کیفیت مواد حتی قبل از شروع فرآیند ساخت، با تهیه ی مواد بر اساس استاندارد ASTM و انجام ردیابی در مقیاس کوچک شروع می شود. آزمایش مکرر پودر پس از تهیه مواد، پایبندی به ترکیب شیمیایی تعریف شده توسط سند استاندارد ASTM را تضمین میکند.
تقویت قطعات با عملیات حرارتی و آزمایش مکانیکی
انجام عملیات حرارتی روی قطعات فلزی، تنش و تاب برداشتن احتمالی را از بین می برد. همچنین این قطعات کمتر مستعد ترک خوردگی و خستگی خواهند بود. فرآیند عملیات حرارتی قطعات را سخت و محکم نموده و محصول نهایی سختتر و بادوامتری را ارائه میدهد. تکنیک های رایج عبارتند از تنش زدایی، پرس گرم ایزواستاتیک (HIP)، بازپخت محلول و پیرسازی.
گرمایش و سرمایش سریعی که در طول فرآیند DMLM اتفاق میافتد، میتواند موجب ایجاد تنشهای داخلی شود. بنابراین، هر قطعه ی DMLM که شرکت تولید میکند، تحت فرآیند اصلاحی تنشزدایی مطابق استاندارد ASTM 3301 قرار میگیرد. در عملیات حرارتی های تخصصی تر چون HIP، هرگونه ریز تخلخل داخلی باقیمانده از بین رفته و سطح دیگری از کنترل برای کاهش شکست فراهم می شود. اساس این فرآیند بر اعمال حرارت بالا و فشار یکنواخت برای انجماد کامل قطعه که یکی از نیازهای رایج برای کاربردهای هوافضا است، استوار می باشد.
بازپخت، یکی دیگر از گزینه های عملیات حرارتی برای قطعات DMLM تولیدی است. این فرآیند، قطعه را تا دمای بالا گرم نموده و سپس به سرعت آن را خنک می کند و با این عمل، ریزساختار حقیقی قطعه را تغییر داده و شکل پذیری را بهبود می بخشد. پیرسازی، استحکام خستگی قطعات را افزایش داده و آن را با مواد فرآوری شده قابل مقایسه می سازد.
تست مکانیکی را میتوان پس از تکمیل فرآیند انجام داد تا در خصوص رعایت الزامات مکانیکی در قطعات تولید شده، اطمینان حاصل شود. این آزمایش برای استحکام کششی، سختی راکول، خستگی و ارتعاش است.
تضمین کیفیت به وسیله ی گزارش بازرسی
برای اطمینان بیشتر از اینکه قطعه مورد نیاز شما مطابق با استانداردهای دقیق ساخته شده است، تعدادی گزینه ی بازرسی کیفیت برای ارزیابی هندسه ی قطعه و ساختار مواد، اطمینان از صحت ابعادی، تأیید این که ویژگی های قطعه در محدوده تلرانس مورد نظر باشند و بررسی خواص داخلی وجود دارد. بسته به قطعه ی خاص و ملاحظات شما، این کار را میتوان به کمک دستگاه های اندازه گیری مختصات (CMM)، دستگاه های نوری، سی تی اسکن و یا اشعه ایکس به دست آورد. گزارش کیفیت و صدور گواهینامه کمک می کند تا قطعه ی خود را مطابق با استانداردهای صنعتی تأیید نمایید که به عنوان نکته ای کلیدی در بخشهایی با الزامات صنعتی خاص و ملاحظات ایمنی بالا، مانند هوانوردی و هوافضا از آن یاد می شود.
بازرسی های کیفیت دیجیتالی، هندسه، ساختار و ابعاد را تأیید می نماید تا اطمینان حاصل شود که هر قطعه با مشخصات و استانداردهای کیفیت
مطابقت دارد.
این استانداردهای ایمنی و کیفیت بالا از طریق AS9100، استاندارد مدیریت بینالمللی صنایع تنظیم میشوند. این استاندارد، یک سیستم کیفیت جامع برای ارائه محصولات ایمن و قابل اعتماد به شرکت، در اختیار تامین کنندگان قرار می دهد.
در مجموع، انجام پس پردازش برای پرینت سه بعدی فلزی، دقت ابعادی، زبری سطح و خواص مکانیکی را بهبود میبخشد. تولید قطعات با کیفیت، فراتر از ارسال یک فایل CAD به دستگاه و شروع ساخت است و پسپردازش اضافی، گزینه های پیشرفته ای را برای قطعات نهایی با نیاز بالا فراهم می سازد.
آیا آمادهاید پرینت سه بعدی فلزی را برای پروژه تولید بعدی خود امتحان کنید؟ امروز قطعه ای را برای پرینت سه بعدی فلزی آپلود نمایید.
3DHUB از طراحی تا تولیدی تخصصی را به شما ارائه دهند که میتواند به شما در دستیابی سریعتر به قطعات نهایی کمک شایانی نماید.