Koji su zahtjevi za hrapavost površine za metalni 3D ispis u različitim industrijama?

一 Tehnički značaj i utjecaj hrapavosti površine na industriju.
Hrapavost površine (Ra) ključna je mjera mikro-geometrijskog oblika površine. Broj koji se pojavi izravno utječe na to koliko je komponenta otporna na habanje, koroziju, zamor i brtvljenje. Kada 3D ispisujete metalom, na Ra vrijednost utječu stvari poput veličine čestica praha, debljine slojeva, snage lasera i tehnike skeniranja. Na primjer, fini prah (15–45 μm) može imati Ra vrijednost čak 3–5 μm jer dobro teče i ravnomjerno ispunjava bazen taline. S druge strane, grubi prahovi (53–105 μm) obično imaju Ra vrijednosti između 8 i 12 μm jer su im čestice prevelike.
U većini slučajeva, Ra vrijednosti ispisanih dijelova koji nisu optimizirani su između 7 i 20 μm. Ova razina može odgovarati većini industrijskih potreba, iako postoje veliki funkcionalni rizici u visoko-industriji.
Zrakoplovstvo: Hrapave površine mogu lako uzrokovati nakupljanje stresa, što može dovesti do pucanja lopatica motora prerano kada su pod visokom temperaturom i pritiskom.
Medicinski implantati: Ra razine veće od 3,2 μm povećavaju opasnost od lijepljenja mikroorganizama na njih i mogu izazvati infekcije nakon operacije;
Potrošačka elektronika: Hrapavost površine može otežati prolaz svjetlosti optičkim dijelovima i smanjiti jasnoću slika.
2, Potrebe i primjeri diferencijacije industrije
1. Zrakoplovstvo: Krajnji cilj Ra Manji ili jednak 1,6 μm
Zrakoplovni sektor ima vrlo stroge standarde o tome koliko dijelovi moraju biti pouzdani. Na primjer, lopatice turbine moraju moći podnijeti centrifugalnu silu od 100.000 okretaja u minuti na visokoj temperaturi od 1300 stupnjeva Celzijusa. Čak i male površinske greške mogu imati užasne posljedice. U poslovnom svijetu je utvrđeno da:
Tehnički standard: kako bi se smanjio rizik od ljuštenja sloja oksidacije na visokoj-temperaturi, Ra vrijednost bitnih dijelova trebala bi biti između 0,8 i 1,6 μm.
U tipičnom scenariju, tehnologija laserskog selektivnog taljenja (SLM) korištena je za ispis monokristalnih lopatica za određeni tip zrakoplovnog motora. Nakon toga je korišteno vakuumsko elektro poliranje kako bi se površina učinila glatkijom, snižavajući hrapavost s Ra12 m na Ra0,8 m i povećavajući vijek trajanja za 40%.
Inovacija procesa: Stroj Huashu High Tech FS200M ima finu svjetlosnu točku od 40 μm koja može izravno ispisivati ​​dijelove Ra3,0 μm. Time se zadovoljavaju potrebe zrakoplovne industrije za masovnu proizvodnju malih preciznih dijelova.
2. Medicinski implantati: crvena linija biokompatibilnosti s Ra 3,2 m
Medicinski posao treba grube površine jer su sigurnije za ljude i bolje funkcioniraju s drugim stvarima:
Ortopedski implantati: Zglobne proteze od legure titana moraju oponašati trabekularnu strukturu kosti, s površinskom hrapavošću reguliranom na Ra1,5-2,5 μm kako bi se olakšalo prianjanje i proliferacija koštanih stanica;
Zubni implantati: Ra vrijednost regije s navojem mora biti manja ili jednaka 3,2 μm; inače bi razvoj bakterija mogao uzrokovati peri implantitis.
Optimizacija čitavog lanca procesa tvrtke Yunyao Shenwei (ultra{0}}raspršivanje finog praha + visoko-precizna kontrola optičkog puta) daje površini kvalitetu od Ra0,8–2,8 μm. To znači da implantati mogu ići ravno u operacijsku dvoranu bez ikakve dodatne obrade.
3. Elektronika za potrošače: Ra Manji ili jednak 0,8 μm je kriterij optičke ocjene.
Težnja prema manjim proizvodima i više funkcija u potrošačkoj elektronici ono je što pokreće potragu za glatkim površinama.
Optički dijelovi: Nosač za kameru mobilnog telefona mora imati Ra od 0,8 μm ili manji kako bi se izbjegle mutne slike nastale raspršivanjem svjetlosti.
Strukturni dijelovi: kako se šarke prijenosnog računala ne bi prebrzo istrošile, potrebno ih je tretirati površinom koja ima Ra manji od 1,6 μm.
Praksa u industriji: Zhongrui Technology iSLM80P oprema koristi točku od 25 m i tehnologiju dinamičkog raspršivanja praha za izravni ispis mikro antena s Ra 3,2 m. Ovo skraćuje vrijeme naknadne-obrade za 80% u usporedbi sa standardnim metodama.
4. Energija i plijesan: dobar kompromis između cijene i Ra Manje od ili jednako 6,3 μm
U izradi energetske opreme i kalupa, hrapavost površine mora biti dobra kombinacija troškova i performansi:
Komora za izgaranje plinske turbine: Mora biti u stanju podnijeti visoke temperature od 1200 stupnjeva i plinsku eroziju. Hrapavost površine mora se održavati između Ra3,2 i 6,3 μm kako bi se pronašao kompromis između otpornosti na koroziju i učinkovitosti obrade.
Kalup za ubrizgavanje: Ra vrijednost površine konformnog rashladnog kanala trebala bi biti manja ili jednaka 6,3 μm. Ako nije, proizvod se može iskriviti jer se ne hladi ravnomjerno.
Na primjer, SLM tehnologija korištena je za ispis određene vrste kalupa za automobile. Kemijsko poliranje smanjilo je vrijednost Ra s 15 μm na 6,3 μm, zbog čega je kalup trajao 30% dulje.