Ó Meilt go Críochnú: Réitigh Iarchóireála Chun Breiseáin a Dhéanamh

Tá ualach oibre iar-chríochnaithe íseal ag páirteanna miotail 3D-chlóite agus tá an cumas ag meilt a bheith ina réiteach éifeachtach ar lamháltais deiridh.

Mar thoradh ar úsáid fhorleathan na déantúsaíochta breiseán sna margaí aeraspáis agus míochaine tá éilimh mhéadaitheacha ar dhromchlaí comhpháirteanna teanndáileog críochnaithe chun éilimh na bhfeidhmchlár úsáide deiridh a chomhlíonadh. Táirgeann an próiseas monaraíochta breisithe comhpháirteanna gar don chruth deiridh, ag laghdú go mór an gá atá le críochnú deiridh. Trí mhonarú breisithe ábhair, is féidir rátaí dramhaíola ábhair a laghdú chun an próiseas monaraíochta foriomlán a éascú, ach ciallaíonn sé seo freisin go dteastaíonn teicnící athphróiseála níos déine agus comhsheasmhacht ó phróisis chríochnaithe ina dhiaidh sin. Dá bhrí sin, tá sé tábhachtach comhsheasmhacht san iarchóireáil a chinntiú chun lamháltais comhpháirteanna agus riachtanais cháilíochta dromchla a chomhlíonadh. Is féidir le meilt a bheith ina rogha éifeachtach eile chun breiseáin a mhonarú in iarratais ina bhfuil éileamh níos mó ar lamháltais agus ar dhromchlaí. Bíonn cáilíocht agus sláine dromchla níos fearr mar thoradh ar mheilt ná gnáthphróisis eile chun ábhair a bhaint. Chun níos mó a fhoghlaim faoi chríochnú na déantúsaíochta breisithe, go háirithe nuair a chuirtear i bhfeidhm é ar chomhpháirteanna cóimhiotail ardteochta bunaithe ar nicil sa tionscal aeraspáis, Norton. Rinne innealtóirí Saint-Gobain scagadh ar shampla Inconel 718 déanta as breiseáin. Dhírigh an staidéar ar thrí cheist: Cad é an t-íosmhéid / toirt den ábhar is gá a chaitheamh ó na comhpháirteanna a dhéantar den bhreiseán? Cén bailchríoch dromchla is féidir a bhaint amach trí na comhpháirteanna a dhéantar den teanndáileog a mheilt trí úsáid a bhaint as an nglúin is déanaí de rothaí meilt? Ar an tríú dul síos, cén éifeacht a bhíonn ag meilt mín ar strus iarmharach dromchla (más ann) de na comhpháirteanna déantúsaíochta athneartaithe?

Soláthraíonn Stratasys Direct Manufacturing samplaí den AM IN718 a mhonaraítear ag baint úsáide as an bpróiseas Sintéiriú Léasair Miotail Díreach (DMLS). Taispeánann Figiúr 1 sampla tástála do mhonarú an bhreiseáin. Tar éis an breisiú a mhonarú, déantar an sampla a bhlaiseadh leis na meáin agus cuirtear deireadh le strus. Ina dhiaidh sin tá iseatú teirmeach, cóireáil / dí-adhaint intuaslagtha soladach agus cruas deascadh. Is é cruas an tsampla ná 40 HRC. Ansin bain úsáid as Norton. Meileann an Magele MFP-125.50.65 d’Ionad Teicneolaíochta Meilt Saint-Gobain Higgins ó am go chéile samplaí ó roth meilt Norton NQX60E24VTX2 ar an meaisín meilt.

Ar dtús, méadaigh doimhneacht an ghearrtha de réir a chéile, meilt roinnt réimsí, faigh amach an t-íosmhéid ábhair atá le baint, dromchla na cóireála déantúsaíochta breise. Ansin déantar an meilt ag doimhneacht shonraithe an ghearrtha, agus ansin déantar an dromchla a sheiceáil le haghaidh lochtanna follasacha. Taispeánann Figiúr 4 pictiúr den sampla tar éis na comhpháirteanna a ghlanadh le linn an turgnaimh. De réir na dtorthaí turgnamhacha, d’fhonn deireadh a chur le gach seasmhacht geoiméadrach agus lochtanna dromchla a éiríonn as an bpróiseas monaraíochta breise, is gá ábhair ón gcomhthionól a bhaint ó thart ar 0.30 go 0.45mm.

Úsáideann an tástáil seo fad meilt 50.8mm, trastomhas roth meilt 462mm agus luas oibre 23m / s. Rinneadh cúig ráta bainte ábhair (MRRanna) san iomlán a thástáil sa raon 0.1mm3 / soic / mm go 3.9mm3 / soic / mm. Coigeartaigh an ráta bainte ábhair trí luas an toraidh (mm / nóim) nó doimhneacht gearrtha (mm) a athrú. Rinneadh tástáil ar iliomad rátaí bainte ábhair chun éifeacht rátaí bainte ábhair ísle agus mheánmhéide ar chríochnú dromchla agus cumas meilt a mheas. Cé gur féidir cóimhiotail nicil-bhunaithe (m.sh. Inconel 718) a mheilt le scríobaigh innealtóireachta nua-aimseartha ar ráta ard bainte, roghnaigh an staidéar ráta bainte ábhair níos ísle bunaithe ar an ráta críochnaithe caighdeánach reatha chun páirteanna caighdeánacha oibre Inconel a chríochnú sa tionscal. I gcás meilt chuid oibre caighdeánach (déantúsaíocht neamh-bhreiseáin), is é an toradh a bhfuil súil leis de réir mar a mhéadaíonn an ráta bainte ábhair agus an chumhacht meilt ag méadú, go dtiocfaidh méadú ar chríochnú dromchla (Ra) an phíosa oibre meilt nó go dtiocfaidh an dromchla chun cinn níos garbh.

Roimh agus tar éis meilt, déantar bailchríoch dromchla an phíosa oibre a thomhas ag baint úsáide as an gCóras Próifílithe Teagmhála Cónaidhme 5000, a chuimsíonn suíomhanna iolracha agus dhá threo ar an bpíosa oibre. Ina theannta sin, déantar tomhais dromchla tomhsaire próifíle gan teagmháil i roinnt áiteanna.

Roimh mheilt, rinneadh bailchríoch dromchla an ábhair a rinneadh ar an mbreiseán a mheas agus fuarthas amach go raibh difríochtaí móra i gcríoch i dtreonna tomhais éagsúla. Ba é an meánchríochnú ná 3.3 micron Ra nuair a tomhaiseadh é go hingearach agus 2.1? TMa nuair a dhéantar é a thomhas go cothrománach. Ní tharlaíonn an difríocht shuntasach seo nuair a dhéantar ábhair chaighdeánacha stát teilgthe Inconel 718 a thomhas. Is cosúil go bhfuil baint ag an difríocht seo le modhanna déantúsaíochta 3D, ach níl an chúis bheacht ar eolas go fóill.

Is é an modh traidisiúnta chun bailchríoch dromchla a thomhas tar éis meilt ag baint úsáide as próifílitheoir teagmhála a bheith ingearach leis an líne meilt, seachas a bheith comhthreomhar leis an líne mheilt. Sa staidéar seo, tomhaiseadh bailchríoch dromchla i dhá threo comhthreomhar leis an líne meilt agus ingearach leis an líne meilt. Ansin déantar comparáid idir na torthaí tomhaiste tar éis meilt leis na tomhais fadaimseartha agus cliathánach sula ndéantar iad a mheilt.

Is é an pointe ná nuair a dhéantar an dromchla a thomhas tar éis í a mheilt i dtreo atá ingearach leis an líne meilt, trasnaíonn an tsnáthaid beanna agus troughs na líne meilt. Agus í ag tomhas i dtreo comhthreomhar, bogann an tsnáthaid comhthreomhar leis an líne meilt agus ní thrasnaíonn sí an bhuaic agus an gleann riamh. Mar sin, ní nach ionadh, sa staidéar seo, bhí an bailchríoch dromchla (garbh) a tomhaiseadh go hingearach i bhfad níos airde ná an bailchríoch a tomhaiseadh go comhthreomhar.

Tar éis bailchríoch dromchla an ábhair a mhonaraigh an t-ábhar a mheas roimh agus tar éis meilt, fuarthas amach go raibh difríochtaí suntasacha idir bailchríoch i dtreonna tomhais éagsúla. Sa staidéar seo, rinneadh tomhas bailchríoch dromchla i gcomhthreo leis an líne meilt agus ingearach leis an líne meilt, agus bhí na torthaí difriúil go mór. Nuair a dhéantar é a thomhas i dtreo comhthreomhar, is é an meánchríoch dromchla sula ndéantar é a mheilt ná 3.3? TMa agus 0.21? Ma tar éis meilt. Agus é ag tomhas go hingearach, is é an meánchríochnú dromchla ná 2.1? TMa sula ndéantar é a mheilt agus 0.5? RT tar éis é a mheilt.

Ina theannta sin, Rinneadh anailís ar na samplaí breise ag baint úsáide as próifílitheoir dromchla Theanovea 3D agus teicneolaíocht chrómatrach solais bháin chun na gnéithe dromchla a shamhlú. Sa tástáil seo, tar éis an sampla déantúsaíochta breiseán a fháil, déantar an pléascadh meánach le meán gloine, ag baint an chuid ardaithe den dromchla. Is iad na línte atá le feiceáil ar an dromchla tar éis meilt na línte a fhágann an oibríocht mheilt. Is féidir rothaí meilt nó táirgí snasta eile, mar théip mheilt innealtóireachta, a úsáid chun línte dromchla a laghdú tuilleadh agus dromchlaí ultra-mhín a chruthú, ar an gcoinníoll go bhfuil sé seo ríthábhachtach d’fheidhmíocht agus do cháilíocht na gcomhpháirteanna.

Chun tuiscint bhreise a fháil ar éifeachtaí meilt ar shláine dromchla foriomlán samplaí am IN718, rinneadh tomhais struis iarmharaigh dromchla tar éis samplaí a fháil agus a mheilt ag baint úsáide as an bhfeiste micrea-díraonta Bruker-AXS D8 Discover. Nuair a dhéantar comparáid idir tomhais 6 shuíomh dhifriúla den sampla céanna sa dá stát, faightear amach go bhfuil strus iarmharach an dromchla gar diúltach / go bhfuil comhbhrú ann faoin dá choinníoll. Tarlaíonn an cás seo den chuid is mó ar an gcomhpháirt tar éis meilt mín, agus tá a strus iarmharach gar-dhromchla comhbhrúite, rud a d’fhéadfadh moill a chur ar scaipeadh scoilteanna dromchla agus feabhas a chur ar shaol tuirse.

Le linn na tréimhse staidéir, tomhaiseadh an chumhacht mheilt de réir ráta bainte 5 ábhar. De réir mar a mhéadaíonn an ráta bainte ábhair, méadaíonn an chumhacht meilt freisin. Tá an t-iompar seo ann i bhformhór na n-oibríochtaí meilt. Ag íosráta 0.1mm3 / soic / mm, is é an buaicchumhacht le linn meilt ná 1.4kW. Ag an uasráta bainte ábhair de 3.9mm3 / soic / mm, is é 10.8kW an chumhacht mheilt.

Taispeánann torthaí an staidéir seo gur féidir le meilt mín cóimhiotail nicil-bhunaithe a dhéantar as adders (m.sh. Inconel 718) garbh an dromchla a laghdú beagnach 94% (comhthreomhar le línte meilt) nó 34% (ingearach le línte meilt). Arna iarraidh sin, is féidir dromchlaí ultra-mhín a fháil trí rothaí meilt nó táirgí snasta eile a bhfuil gráinneacht scríobach níos fearr acu, mar théipeanna meilt innealtóireachta. Ina theannta sin, taispeánann na torthaí gur gá 0.30 go 0.45mm d’ábhar a bhaint as na comhpháirteanna agus gach seasmhacht geoiméadrach a bhaineann leis an bpróiseas monaraíochta 3D a fheabhsú, chun míne dromchla a fheabhsú. Is príomhfhaisnéis do mhonaróirí ábhair iad íosrátaí aistrithe agus iad ag iarraidh cruth beagnach glan na gcomhpháirteanna déantúsaíochta ábhair a uasmhéadú ar an mbealach is cost-éifeachtaí agus is féidir. Ina theannta sin, taispeánann sonraí iarmharacha struis go bhfuil an strus dromchla tar éis meilt comhbhrúite agus go bhféadfadh sé moill a chur ar leathnú scoilteanna dromchla, agus ar an gcaoi sin saol tuirse na gcomhpháirteanna a mhonaraítear a leathnú.