İşlem sonrası-dahili destek yapıları nasıl kaldırılır?

一, Destek yapısının tasarımının iyileştirilmesi: "pasif uzaklaştırma"dan "aktif önlemeye" geçiş
1. Destek düzenini planlamanın akıllı yolu
Geleneksel destek sistemlerinde ızgara veya sütun tasarımları yaygındır ancak bunlar toz kalıntısı bırakabilir ve yüzeye zarar verebilir. Modern tasarım, aşağıdaki gibi yazılım algoritmalarıyla düzenlerin optimize edilmesine yardımcı olur:
Çapraz destek: Boru hatları gibi karmaşık yapılarda parçaları ve baskı platformlarını bağlamak için 45 derecelik çapraz destek kullanılır. Bu, temas noktalarının sayısını azaltır ve son-işlemeyi kolaylaştırır.
Kırılma noktası tasarımı: Önceden belirlenmiş zayıf noktalar aracılığıyla "kontrol edilebilir kırılma" oluşturmak için destek ile bölümler arasındaki bağlantıya kum saati veya diş-şeklinde özellikler eklemek. Bu, düzenli kesimde meydana gelebilecek yüzey çöküntülerini durdurur.
Bölgeselleştirme desteği: Desteğin öngörülen alanını büyütmek ve daha az önemli bölgelere (yüzeyler yerine düzlemler gibi) odaklamak için yazılım kullanmak, bu da fonksiyonel yüzeyler üzerindeki etkiyi azaltır.
2. Malzemeleri farklılaştırma stratejisi
Arizona Eyalet Üniversitesi tarafından önerilen elektrokimyasal temizleme teknolojisi, bileşenin ana gövdesini (paslanmaz çelik gibi) korurken destekleyici malzemeleri (karbon çeliği gibi) seçici olarak aşındırarak "-tahribatsız kaldırma" işlemini gerçekleştirir. Bu teknolojinin aşağıdaki kriterleri karşılaması gerekir:
Destekleyici malzeme ile bileşen malzemesi arasındaki elektrokimyasal potansiyel farkı 0,2V'tan büyük olmalıdır. Elektrolit çözeltisinin yüksek seçiciliğe sahip olması gerekir (örneğin, nitrik asit+oksijen sistemindeki karbon çeliğinin korozyon hızı, paslanmaz çeliğinkinden 100 kat daha fazla olmalıdır). Çok fazla korozyonu önlemek için reaksiyon süresi kontrol edilmelidir.
2, Eşyalardan kurtulmanın eski yolu, mekanik işleme ile kimyasal işleme arasında bir denge bulmaktı.
1. Nesneleri mekanik olarak kaldırma teknolojisi
Pense, makas ve eğe gibi el aletleri basit yapılarda işe yarar ancak parçaların yüzeyini çizebilirler. Örneğin bir uçak motoru kanadının desteği çıkarıldığında 0,5 mm kalınlığındaki destek kalıntısının elle cilalanması gerekiyor ve bu işlem her parça için dört saate kadar sürebiliyor.
Şerit testere ve tel kesme: Elektrik deşarjlı tel kesme (EDM), nesneleri çok yüksek bir doğrulukla ayırabilir, ancak maliyeti çok yüksektir. Şerit testerenin kesme hızı %30 arttı ancak bunu düzeltmek için alt düzlemin yeniden işlenmesi gerekiyor.
Kumlama kullanılarak yapılan işlem: Yüksek-basınçlı alüminyum oksit kum parçacıklarının yüzeye çarpılması hem destek kalıntılarını hem de oksit katmanlarını aynı anda kaldırabilir, ancak aynı zamanda mikro çatlaklar gibi hataları da gizleyebilir.
2. Kimyasal korozyon teknolojisi
Hidroflorik asit ve nitrik asit karışımı gibi asidik bir çözelti, titanyum alaşımı desteklerini aşındırabilir. Ancak sıcaklık (40 santigrat dereceden az) ve süre (15 dakikadan az) dikkatli bir şekilde yönetilmelidir, aksi takdirde bileşenlerin yüzeyi daha pürüzlü hale gelebilir.
Bazlı çözüm: Sodyum hidroksit çözeltisi, alüminyum-bazlı destek için iyidir, ancak hidrojen gevrekleşmesini durdurmak için daha sonra nötralize edilmesi gerekir.
Elektrokimyasal parlatma: Bu işlem, anodik çözünme yoluyla destek kalıntılarını giderir ve yüzeyi daha pürüzsüz hale getirir (Ra değeri 0,2 μm'nin altına düşürülebilir), ancak ekipman oldukça pahalıdır.
3, Fusion: Robotları ve Yapay Zekayı Kullanan Otomatik Bir Çözüm
1. Sisteme yardımcı olacak robotlar
Almanya'da Solukon, kaldırma işlemini otomatikleştirmek için aşağıdaki teknolojileri kullanan SFM-AT800 sistemini üretti:
Çok-eksenli bağlantıların kontrolü: 6 eksenli robot, karmaşık iç sistemlerle çalışmasına olanak tanıyan kesme kafalarına, açılı taşlama makinelerine ve diğer ekipmanlara sahiptir.
Kuvvet geri bildirimini değiştirin:-Kesme kuvvetinin gerçek zamanlı izlenmesi (<5N) and automatic adjustment of feed speed to avoid damage to the part;
Tozun geri dönüşümü için modül: Topladığı malzemenin %98'ini geri dönüştüren ve atıkları azaltan entegre negatif basınçlı elektrikli süpürge.
2. Yapay zeka-odaklı süreç iyileştirmesi
Birleşik Krallık'taki Rivelin Robotics NetShape sistemi makine öğrenimi algoritmalarını kullanır:
Kusur tahmini: Kusuru önceden ortadan kaldırmanın en iyi yolunu planlayabilmeniz için bir artık dağıtım modeli oluşturmak için geçmiş verileri kullanın;
Takım adaptasyonu: Malzemenin sertliğine (örneğin, Inconel 718 vs. alüminyum alaşımına) bağlı olarak kesme parametrelerini (hız, ilerleme hızı) otomatik olarak değiştirin;
İyi kapalı-döngü kontrolü: 3D tarama, bir yüzeyin ne kadar pürüzlü olduğunu gerçek zamanlı olarak söyleyebilir ve hareket halindeyken parlatma süresini değiştirebilirsiniz.
4, Yeni teknolojiler: "kaldırma"dan "desteklenmeyen" üretime
1. Topoloji optimizasyonu için tasarım
Altair OptiStruct gibi yazılımların kullanılması, ihtiyaç duyulan destek miktarını azaltırken yapıların daha güçlü olmasına yardımcı olabilir. Örneğin topoloji optimizasyonu, belirli bir uydu desteğinin destek hacmini %60 oranında ve onu işlemek için gereken süreyi orijinal boyutunun-üçte biri kadar azaltır.
2. Sıvı metali destekleme teknolojisi
Amerika Birleşik Devletleri'ndeki ExOne, basılan bölgeyi sıvı metalle dolduran bir sıvı kalay destek sistemi geliştirdi. Baskı sonrasında 232 dereceye kadar ısıtılarak kalay eritilip dışarı akması sağlanır buna "tortusuz çıkarma" adı verilir. Bu yöntem, titanyum alaşımlı uçak parçalarının yapımında kullanıldı ve desteğin çıkarılmasını on kat daha kolay hale getirdi.
3. Manyetik alan yardımıyla baskı yapmak
MIT tarafından oluşturulan manyetik toz teknolojisi, manyetik olmayan metal tozunun-nasıl yayılacağını düzenlemek için bir dış manyetik alan kullanır ve asılı olan alanda geçici bir destek yapısı oluşturur. Baskıdan sonra tozun otomatik olarak çıkmasına yardımcı olmak için ters manyetik alan kullanın. Bu, kobalt krom alaşımları da dahil olmak üzere mıknatıslara tepki veren malzemelerde işe yarar.
5, Sektördeki Sorunlar ve En İyi Uygulamalar
1. Tipik bir vakanın analizi
Havacılık ve uzay endüstrisinde GE Aviation, sistemi otomatikleştirerek LEAP motorunun yakıt püskürtme memelerini işleme süresini 72 saatten 8 saate düşürdü. Bu, yıllık üretim kapasitesini 15 kat artırdı.
Stryker, asetabular kapları tedavi etmek için kalan destek oranını %3'ten %0,05'e düşüren elektrokimyasal çıkarma tekniğini kullanıyor. Bu, FDA'nın metal iyon salınımına ilişkin katı standartlarını karşılar.
2. Ana sorunlar
Maliyet dengesi: Otomasyon ekipmanı yatırımının geri dönüşü 5 yıla kadar sürebilir ve küçük ve orta-ölçekli işletmeler hâlâ pek çok işi elle yapıyor.
Malzeme sınırlamaları: Elektrokimyasal teknoloji yalnızca belirli malzeme kombinasyonlarıyla kullanılabilir ve daha esnek olması gerekir;
Hassas kontrol: Soğutma kanalları gibi karmaşık dahili sistemleri desteklemek artık mümkün olmasa bile, yine de fiziksel müdahaleye ihtiyaç vardır.