Desteği çıkardıktan sonra tekrar yüzey işlemi yapmamız gerekiyor mu?

一, Desteğin çıkarılmasından sonra yüzey kusurlarının türleri ve nedenleri
1. Mekanik hasar: Bir aletle temastan kaynaklanan yüzey hasarı
Metal destekleri çıkarmak için insanlar genellikle pense, taşlama diski veya lazer gibi ekipmanlar kullanır. Örneğin, uçak motoru türbin kanatlarının dahili soğutma kanallarının destek yapısını çıkarırken sert alaşımlı kesici takımların kullanılması, titanyum alaşımlı alt tabakanın yüzeyinde 0,1-0,3 mm derinliğinde çizikler oluşturabilir. Zhejiang Tuobo'nun robot destek sistemi, kuvvet geri besleme kontrolünü kullanarak temas basıncını 0,1N dahilinde tutar, ancak malzeme sertliğindeki farklılıklar nedeniyle yerel girintiler yine de meydana gelebilir.
2. Isıdan-etkilenen bölge, lazer kesimin gerilim bıraktığı alandır.
Lazer kesim desteklendiğinde malzemenin yüzeyi ısıdan etkilenen bir bölge (HAZ) oluşturacak kadar ısınabilir. Örneğin, nikel-bazlı yüksek-sıcaklık alaşımları, lazer kesim sonrasında sertliğinin %20 ila %30'unu kaybedebilir ve mikro çatlaklar oluşabilir. Belirli bir roket motoru nozulu tipine ilişkin deneysel veriler, ısıl işlem uygulanmayan lazer-kesilmiş yüzeyin kırılma yayılma hızının, yorulma testi sırasında alt tabakanınkinden üç kat daha fazla olduğunu göstermektedir.
3. Toz kalıntısı: karmaşık yapıların temizlenmesiyle ilgili bir sorun
Toz yatağı eritme (PBF) işlemi sırasında, destekleyici yapı ile alt tabaka arasındaki boşluk henüz erimemiş tozu tutabilir. Bir tıbbi implant firmasının vaka çalışması, asetabular kapağın osseointegrasyon arayüzünde kalan toz tabakasının kalınlığı 0,1 mm'den fazla olduğunda, kemik entegrasyon verimliliğinin %40. 5% ila %10 oranında düştüğünü, titreşim taraması ve hava akışı temizliği ile bile ortadan kaldırılamayacağını göstermektedir. Bunun nedeni elektrostatik adsorpsiyon veya mekanik sıkışmadır.
2, İkincil yüzey işlemine duyulan ihtiyaç: nasıl kullanılacağına dayalı bir karar modeli
1. Havacılık ve uzay alanında gerçekten kötü koşullarda performans garanti edilir.
Uçak motorlarının yanma odalarının yapımında ikincil yüzey işlemi şarttır. Dahili akış kanalı 1500 derecelik sıcaklıklara ve 10 MPa'lık basınca dayanabilmelidir. Destek kaldırıldıktan sonra yüzey pürüzlülüğü (Ra) 0,8 μm'nin altında tutulmalıdır. Bir şirket "kumlama+elektrolitik parlatma" karma işlemini kullanıyor:
Kumlama işlemi: Ra değerini 6,3 μm'den 1,6 μm'ye düşürmek için 200 gözenekli alümina kum parçacıkları kullanın. Bu, 0,5–1 μm kalınlığında bir basınç gerilimi tabakası oluşturur ve yorulma mukavemetini %15 artırır.
Elektrolitik parlatma: Fosfat- bazlı bir çözeltiyi çözmek için elektrokimyasal bir işlem kullanılarak Ra değeri 0,4 μm'ye düşürülür ve yüzeyde kumlamanın neden olduğu mikro çatlaklar giderilir.
2. Tıbbi implantlar: biyouyumluluk için temel kriterler
Titanyum alaşımlı ortopedik implantların yüzey kalitesi, kemikle ne kadar iyi entegre oldukları üzerinde doğrudan etkiye sahiptir. Destek kaldırıldıktan sonra yüzeyin Ra değeri 1,6 μm'den fazla ise, yapılan deneyler osteoblastların yapışma oranının %60 oranında düştüğünü ortaya koymuştur. Bir şirket, -üç aşamalı "mekanik parlatma + asitle aşındırma + anotlama" sürecini kullanıyor:
Mekanik parlatma: Destek kalıntılarından kurtulmak ve Ra değerini 3,2 μ m veya altında tutmak için 600 kumlu zımpara kağıdı kullanın.
Asitle dağlama ile tedavi: 5-10 µm kalınlığında mikro gözenekli bir yapı oluşturmak ve kemik hücrelerinin çoğalmasına yardımcı olmak için hidroflorik asit ve nitrik asitten oluşan karışık bir çözelti içinde 10 dakika boyunca aşındırın.
Eloksallama: 18V'de 200nm kalınlığında bir TiO₂ oksit filmi oluşturun. Bu, yüzeyi korozyona karşı beş kat daha dayanıklı hale getirir ve ona altın rengi verir, bu da onu klinik ortamlarda daha kabul edilebilir kılar.
3. Endüstriyel kalıplar: kullanışlılık ve maliyet arasında bir denge bulun
Enjeksiyon kalıplarının yapımında ikincil yüzey işleminin maliyet ve performans arasında bir uzlaşma bulması gerekir. İşlemden sonra alüminyum alaşımlı kalıplardan gelen desteği ortadan kaldırmak için belirli bir şirketin yöntemi:
Ekonomiye fayda sağlayan çözüm: Plastik kalıplamanın genel ihtiyaçlarını karşılamak için sadece kumlama işlemi (Ra değeri 3,2 μm'den küçük veya eşit) yapılır. Bu, parça başına maliyeti %40 oranında azaltır.
Yüksek performanslı çözüm: CNC hassas işlemeyi artırın (Ra değeri < 0,8 μm), bu da çok parlak veya şeffaf olması gereken kalıp parçaları için iyidir, ancak yapılması üç kat daha uzun sürecektir.
3, Teknolojik Evrim: Otomasyon ve zekada ileriye doğru büyük adımlar
1. Sistemin hassaslık devrimine yardımcı olacak bir robot
Zhejiang Tuobo'nun altı-eksenli robot sistemi, destekleri bir milimetreden daha düşük bir doğrulukla kaldırmak için 3D görsel konumlandırma ve kuvvet geri bildirimi kontrolünü kullanıyor. Belirli bir havacılık şirketinde teknoloji, türbin kanatlarının kalan destek oranını %12'den %0,5'e düşürdü ve ayrıca manuel müdahaleden kaynaklanan hasarları da azalttı.
2. Farklı türdeki işleme teknolojilerini birleştirmek
Alman şirketi EOS, destek kaldırıldıktan hemen sonra manyetoreolojik parlatma (MRF) yapan "de destek parlatma" entegre ekipmanını yaptı. MRF, alt yüzeye zarar vermeden yüzeyleri 10 dakikadan kısa sürede 3,2 μm'den 0,1 μm'ye kadar daha pürüzsüz hale getirebilir. Bunun mümkün olmasının nedeni,-Newtonyen olmayan akışkanların, kesildiklerinde kalınlaşmasıdır.
3. Dijital ikiz teknolojisinin tahmine dayalı optimizasyonu
Siemens, destek kaldırıldıktan sonra yüzeydeki stresin nasıl değiştiğini gösterebilen NX MCD programını üretti. Bir motor bıçağı için en iyi lazer kesim rotasını bulmak amacıyla dijital ikiz modeli kullanıldı. Bu, ısıdan etkilenen bölgeyi 0,2 mm genişlik yerine 0,5 mm genişlikte hale getirdi ve yorulma ömrünü iki katına çıkardı.