Cum să eliminați structurile interne de asistență în post{0}}procesare?

一, Îmbunătățirea designului structurii de susținere: trecerea de la „înlăturare pasivă” la „prevenire activă”
1. Mod inteligent de a planifica aspectul suportului
Modelele de grilă sau coloane sunt comune în sistemele de suport tradiționale, deși pot lăsa reziduuri de pulbere și pot dăuna suprafeței. Designul modern ajută la optimizarea machetelor cu algoritmi software, cum ar fi:
Suport diagonal: Un suport diagonal de 45 de grade este utilizat pentru a conecta piese și platforme de imprimare în construcții complicate, cum ar fi conductele. Acest lucru reduce numărul de puncte de contact și facilitează-procesarea postării.
Designul punctului de fractură: adăugarea de caracteristici în formă de clepsidră sau-dinte la legătura dintre suport și secțiuni pentru a crea „fractură controlabilă” prin punctele slabe-prestabilite. Acest lucru oprește depresiunile de suprafață care se pot întâmpla cu tăierea regulată.
Suport pentru regionalizare: Utilizarea software-ului pentru a mări suprafața proiectată a suportului și a o focaliza pe regiuni mai puțin importante (astfel de planuri în loc de suprafețe), ceea ce reduce influența asupra suprafețelor funcționale.
2. Strategie de diferenţiere a materialelor
Tehnologia de îndepărtare electrochimică sugerată de Universitatea de Stat din Arizona realizează „îndepărtarea ne-distructivă” prin corodarea selectivă a materialelor suport (cum ar fi oțelul carbon) păstrând în același timp corpul principal al componentei (cum ar fi oțelul inoxidabil). Această tehnologie trebuie să îndeplinească următoarele criterii:
Diferența de potențial electrochimic dintre materialul suport și materialul component trebuie să fie mai mare de 0,2V. Soluția de electrolit trebuie să aibă o selectivitate ridicată (de exemplu, viteza de coroziune a oțelului carbon într-un sistem de acid azotic+oxigen trebuie să fie de peste 100 de ori mai mare decât cea a oțelului inoxidabil). Timpul de reacție trebuie controlat pentru a preveni prea multă coroziune.
2, Vechiul mod de a scăpa de lucruri era de a găsi un echilibru între prelucrarea mecanică și tratamentul chimic.
1. Tehnologie pentru îndepărtarea mecanică a lucrurilor
Uneltele de mână precum cleștele, foarfecele și pile funcționează bine la construcții simple, dar pot răzui suprafața pieselor. De exemplu, în timp ce scoateți suportul unei anumite pale de motor de avion, reziduul de suport de 0,5 mm grosime trebuie lustruit manual, ceea ce poate dura până la patru ore pentru fiecare piesă.
Ferăstrău cu bandă și tăiere cu sârmă: Tăierea cu sârmă cu descărcare electrică (EDM) poate separa lucrurile cu o precizie foarte mare, dar costă mult. Viteza de tăiere a ferăstrăului cu bandă a crescut cu 30%, dar planul inferior trebuie prelucrat din nou pentru a-l repara.
Tratamentul prin sablare: utilizarea particulelor de nisip de oxid de aluminiu cu presiune înaltă-pentru a lovi suprafața poate elimina în același timp atât reziduurile de suport, cât și straturile de oxid, dar poate ascunde și defecte precum microfisurile.
2. Tehnologie pentru coroziune chimică
O soluție acidă, cum ar fi un amestec de acid fluorhidric și acid azotic, poate eroda suporturile din aliaj de titan. Totuși, temperatura (sub 40 de grade Celsius) și timpul (mai puțin de 15 minute) trebuie gestionate cu grijă, altfel componentele ar deveni mai aspre la suprafață.
Soluție cu o bază: soluția de hidroxid de sodiu este bună pentru suportul pe bază de aluminiu-, dar trebuie neutralizată ulterior pentru a opri fragilizarea hidrogenului.
Lustruire electrochimică: Acest proces îndepărtează reziduurile de suport prin dizolvare anodică și face suprafața mai netedă (valoarea Ra poate fi scăzută la mai puțin de 0,2 μm), dar echipamentul este destul de scump.
3, Fusion: o soluție automatizată folosind roboți și AI
1. Roboți pentru a ajuta sistemul
Solukon din Germania a realizat sistemul SFM-AT800, care utilizează următoarele tehnologii pentru a automatiza eliminarea:
Controlul legăturilor cu mai multe-axe: robotul cu 6 axe are capete de tăiere, polizoare unghiulare și alte echipamente care îi permit să funcționeze cu sisteme interioare complicate.
Modificați feedback-ul forței: monitorizarea-în timp real a forței de tăiere (<5N) and automatic adjustment of feed speed to avoid damage to the part;
Modul pentru reciclarea pudrei: Aspirator integrat cu presiune negativă care reciclează 98% din materialele pe care le ridică, ceea ce reduce cantitatea de deșeuri.
2. Îmbunătățirea proceselor bazată pe-AI
Sistemul Rivelin Robotics NetShape din Marea Britanie folosește algoritmi de învățare automată:
Predicția defectelor: utilizați datele anterioare pentru a construi un model de distribuție reziduală, astfel încât să puteți planifica cel mai bun mod de a elimina defectul din timp;
Adaptarea sculei: Modificați automat parametrii de tăiere (viteza, viteza de avans) în funcție de duritatea materialului (de exemplu, Inconel 718 față de aliaj de aluminiu);
Control bun-în buclă închisă: scanarea 3D vă poate spune cât de aspră este o suprafață în timp real și puteți modifica timpul de lustruire din mers.
4, Noi tehnologii: de la „eliminare” la producție „neacceptată”.
1. Proiectare pentru optimizarea topologiei
Utilizarea unui software precum Altair OptiStruct poate ajuta la consolidarea structurilor, reducând în același timp cantitatea de suport de care au nevoie. Optimizarea topologiei, de exemplu, a redus cu 60% volumul de suport al unui anumit suport de satelit și timpul necesar procesării acestuia cu o-treime din dimensiunea sa inițială.
2. Tehnologie de susținere a metalului lichid
ExOne din Statele Unite a venit cu un sistem de suport de staniu lichid care umple regiunea care este imprimată cu metal lichid. După imprimare, se încălzește la 232 de grade pentru a topi staniul și a se lăsa să curgă afară, ceea ce se numește „înlăturare fără reziduuri”. Această metodă a fost folosită pentru a face piese de avioane din aliaj de titan și a făcut ca suportul să fie de zece ori mai ușor de îndepărtat.
3. Imprimarea cu ajutorul unui câmp magnetic
Tehnologia cu pulbere magnetică creată de MIT utilizează un câmp magnetic exterior pentru a regla modul în care pulberea metalică ne-magnetică este răspândită, creând o structură de sprijin temporară în zona suspendată. După imprimare, utilizați un câmp magnetic invers pentru a ajuta pudra să se desprindă automat. Acest lucru funcționează bine cu materialele care răspund la magneți, inclusiv aliajele de crom cobalt.
5, Probleme și bune practici în industrie
1. O analiză a unui caz tipic
În industria aerospațială, GE Aviation a redus timpul necesar procesării duzelor de combustibil ale motorului LEAP de la 72 de ore la 8 ore prin automatizarea sistemului. Acest lucru a crescut capacitatea de producție anuală de 15 ori.
Stryker folosește tehnica de îndepărtare electrochimică pentru a trata cupele acetabulare, ceea ce scade rata de sprijin rezidual de la 3% la 0,05%. Acest lucru îndeplinește standardele stricte ale FDA pentru eliberarea de ioni metalici.
2. Principalele probleme
Echilibrul costurilor: rentabilitatea investiției pentru echipamentele de automatizare poate dura până la 5 ani, iar întreprinderile mici și mijlocii-încă mai lucrează manual.
Limitări materiale: Tehnologia electrochimică poate fi utilizată numai cu anumite combinații de materiale și trebuie să fie mai flexibilă;
Control de precizie: Chiar dacă nu mai este posibilă suportarea sistemelor interne complicate, cum ar fi canalele de răcire, intervenția fizică este totuși necesară.