Care sunt cerințele de rugozitate a suprafeței pentru imprimarea 3D pe metal în diferite industrii?

一, Semnificația tehnică și influența industrială a rugozității suprafeței.
Rugozitatea suprafeței (Ra) este o măsură cheie a formei micro-geometrice a suprafeței. Numărul care apare pentru el influențează în mod direct cât de bine rezistă componenta la uzură, coroziune, oboseală și etanșare. Când imprimați 3D cu metal, valoarea Ra este afectată de lucruri precum dimensiunea particulelor de pulbere, grosimea straturilor, puterea laserului și tehnica de scanare. De exemplu, pulberea fină (15–45 μm) poate avea o valoare Ra de până la 3–5 μm, deoarece curge bine și umple bazinul de topitură uniform. Pe de altă parte, pulberile grosiere (53–105 μm) au de obicei valori Ra între 8 și 12 μm, deoarece particulele lor sunt prea mari.
De cele mai multe ori, valorile Ra ale pieselor imprimate care nu au fost optimizate sunt cuprinse între 7 și 20 μm. Acest nivel poate satisface majoritatea nevoilor industriale, deși există riscuri funcționale mari în industria-de vârf.
Aerospațial: Suprafețele rugoase pot provoca cu ușurință acumularea de stres, ceea ce poate face ca paletele motorului să se rupă prea devreme atunci când sunt la temperaturi și presiune ridicate.
Implanturi medicale: Nivelurile Ra mai mari de 3,2 μm cresc pericolul ca microorganismele să se lipească de ele și pot provoca infecții după operație;
Electronice de larg consum: rugozitatea suprafeței poate îngreuna trecerea luminii părților optice și poate reduce claritatea imaginilor.
2, Nevoile și exemplele de diferențiere a industriei
1. Aerospațial: Scopul final al lui Ra Mai mic sau egal cu 1,6 μm
Sectorul aerospațial are standarde foarte stricte pentru cât de fiabile trebuie să fie piesele. De exemplu, paletele turbinei trebuie să poată face față unei forțe centrifuge de 100.000 de rotații pe minut la o temperatură ridicată de 1300 de grade Celsius. Chiar și micile defecte ale suprafeței pot avea efecte teribile. În lumea afacerilor, s-a stabilit că:
Standard tehnic: pentru a reduce riscul de exfoliere a stratului de oxidare{0}}la temperatură înaltă, valoarea Ra a pieselor esențiale trebuie menținută între 0,8 și 1,6 μm.
Într-un scenariu tipic, tehnologia de topire selectivă cu laser (SLM) a fost utilizată pentru a imprima lame monocristal pentru un anumit tip de motor de avion. După aceea, s-a folosit electrolustruirea în vid pentru a face suprafața mai netedă, scăzând rugozitatea de la Ra12 m la Ra0,8 m și mărind durata de viață la oboseală cu 40%.
Inovație de proces: Aparatul Huashu High Tech FS200M are un punct de lumină fin de 40 μm care poate imprima direct piese Ra3.0 μm. Acest lucru răspunde nevoilor industriei aerospațiale pentru producția în masă de piese mici de precizie.
2. Implanturi medicale: biocompatibilitate linie rosie cu Ra 3,2 m
Afacerea medicală are nevoie de suprafețe aspre, deoarece sunt mai sigure pentru oameni și funcționează mai bine cu alte lucruri:
Implanturi ortopedice: Protezele articulare din aliaj de titan trebuie să imite structura trabeculară a osului, cu rugozitatea suprafeței reglată la Ra1,5-2,5 μm pentru a facilita aderența și proliferarea celulelor osoase;
Implanturi dentare: Valoarea Ra a regiunii filetate trebuie să fie Mai mică sau egală cu 3,2 μm; în caz contrar, dezvoltarea bacteriană ar putea provoca periimplantită.
Optimizarea întregului lanț de proces a lui Yunyao Shenwei (împrăștiere ultra-fină a pulberii + controlul traseului optic de înaltă-precizie) oferă suprafeței o calitate de Ra0,8–2,8 μm. Aceasta înseamnă că implanturile pot merge direct în sala de operație fără nicio prelucrare suplimentară.
3. Electronice pentru consumatori: Ra Mai mic sau egal cu 0,8 μ m este criteriul de calitate optic.
Impingerea către produse mai mici și mai multe funcții în electronicele de larg consum este ceea ce determină căutarea suprafețelor netede.
Piese optice: Suportul pentru camera telefonului mobil trebuie să aibă un Ra de 0,8 μ m sau mai puțin pentru a evita imaginile neclare produse de împrăștierea luminii.
Părți structurale: pentru a împiedica balamalele laptopului să se uzeze prea repede, acestea trebuie tratate cu o suprafață care are un Ra mai mic de 1,6 μm.
Practică în industrie: echipamentul Zhongrui Technology iSLM80P utilizează un punct de 25 m și o tehnologie dinamică de împrăștiere a pulberii pentru a imprima direct micro antene cu Ra 3,2 m. Acest lucru reduce timpul de post-procesare cu 80% în comparație cu metodele standard.
4. Energie și mucegai: un compromis bun între cost și Ra Mai mic sau egal cu 6,3 μm
În realizarea de echipamente energetice și matrițe, rugozitatea suprafeței trebuie să fie o combinație bună de cost și performanță:
Camera de ardere a turbinei cu gaz: trebuie să poată face față la temperaturi ridicate de 1200 de grade și la eroziunea gazelor. Rugozitatea suprafeței trebuie menținută între Ra3,2 și 6,3 μm pentru a găsi un compromis între rezistența la coroziune și eficiența procesării.
Matriță de injecție: Valoarea Ra a suprafeței canalului de răcire conformă trebuie să fie mai mică sau egală cu 6,3 μm. Dacă nu este, produsul se poate distorsiona deoarece nu se răcește uniform.
De exemplu, tehnologia SLM a fost folosită pentru a imprima un anumit tip de matriță auto. Lustruirea chimică a redus valoarea Ra de la 15 μm la 6,3 μm, ceea ce a făcut ca matrița să reziste cu 30% mai mult.