Ahoj! Ako dodávateľ SLM 3D tlače som veľmi nadšený, že sa môžem ponoriť do témy parametrov drsnosti povrchu SLM 3D tlačených dielov. Poďme teda rovno do toho.
SLM alebo Selective Laser Melting je úžasná technológia 3D tlače. Vytvára časti vrstvu po vrstve a spája kovový prášok pomocou vysokovýkonného lasera. Ale jedna vec, ktorá sa často objavuje, keď hovoríme o SLM 3D tlačených častiach, je drsnosť povrchu. Je to zásadný aspekt, ktorý môže ovplyvniť výkon, funkčnosť a estetiku konečného produktu.
Pochopenie drsnosti povrchu
Po prvé, čo presne je drsnosť povrchu? No, je to miera textúry povrchu. Zahŕňa malé, jemne rozmiestnené odchýlky od nominálnej plochy. Tieto odchýlky môžu byť spôsobené množstvom faktorov, ako sú charakteristiky procesu tlače, použitý materiál a operácie po spracovaní.
Existuje niekoľko kľúčových parametrov, ktoré používame na kvantifikáciu drsnosti povrchu. Začnime s Ra, ktorý je pravdepodobne najčastejšie používaný. Ra znamená aritmetický priemer absolútnych hodnôt odchýlok výšky profilu od strednej čiary nameraných v rámci vyhodnocovacej dĺžky. Jednoducho povedané, dáva nám predstavu o celkovej „hrboľatosti“ povrchu. Nižšia hodnota Ra znamená hladší povrch. Pre SLM 3D tlačené diely sa hodnota Ra môže značne líšiť v závislosti od nastavení tlače a materiálu.
Ďalším dôležitým parametrom je Rz. Toto predstavuje maximálnu výšku profilu. Meria vertikálnu vzdialenosť medzi najvyšším vrcholom a najnižším údolím v rámci hodnotiacej dĺžky. Rz nám dáva pocit extrémnych variácií na povrchu. V niektorých aplikáciách, napríklad keď sa diel potrebuje presne spojiť s iným komponentom, je kontrola hodnoty Rz mimoriadne dôležitá.
Máme tiež Rq, čo je odmocnina - stredná - kvadratická drsnosť. Vypočíta sa ako druhá odmocnina priemeru druhých mocnín odchýlok výšky profilu od strednej čiary. Rq je citlivejší na veľké odchýlky od priemeru v porovnaní s Ra. Takže ak sú na povrchu nejaké skutočne veľké nerovnosti alebo poklesy, Rq ich zachytí efektívnejšie.
Faktory ovplyvňujúce drsnosť povrchu pri 3D tlači SLM
Teraz si povedzme, čo môže narušiť drsnosť povrchu SLM 3D tlačených dielov. Obrovským faktorom sú parametre tlače. Veci ako výkon lasera, rýchlosť skenovania a hrúbka vrstvy môžu mať významný vplyv. Ak je výkon lasera príliš vysoký, môže to spôsobiť pretavenie kovového prášku, čo vedie k drsnejšiemu povrchu. Na druhej strane, ak je rýchlosť skenovania príliš vysoká, prášok sa nemusí úplne roztaviť, čo tiež vedie k zlej povrchovej úprave.
Svoju úlohu zohráva aj samotný materiál. Rôzne kovy majú rôzne správanie pri tavení a tuhnutí. Napríklad zliatiny titánu a nehrdzavejúce ocele budú mať rôzne charakteristiky drsnosti povrchu, aj keď budú vytlačené za rovnakých podmienok. Tvar a distribúcia veľkosti kovového prášku môže tiež ovplyvniť kvalitu povrchu.
Kľúčové sú aj operácie po spracovaní. Po procese tlače môžeme použiť techniky ako leštenie, brúsenie alebo brokovanie na zlepšenie drsnosti povrchu. Leštenie môže výrazne znížiť hodnotu Ra, vďaka čomu je povrch lesklý a hladký. Na druhej strane brokovanie môže spôsobiť zvyškové tlakové napätie na povrchu a zároveň ovplyvniť textúru povrchu.
Aplikácie a význam drsnosti povrchu
V rôznych priemyselných odvetviach sa požadovaná drsnosť povrchu SLM 3D tlačených dielov môže značne líšiť. Vezmite si napríklad letectvo.Držiaky lietadiel od SLM 3D Printingmusia mať určitú povrchovú úpravu, aby sa zabezpečilo správne prispôsobenie a funkcia. Hladký povrch môže znížiť riziko koncentrácie napätia a zlepšiť únavovú životnosť dielu. V leteckom priemysle je spoľahlivosť kľúčová a kontrola drsnosti povrchu je dôležitou súčasťou tejto rovnice.
V automobilovom sektore, špeciálne pre3D tlačené titánové diely pre pretekárske autádrsnosť povrchu môže ovplyvniť aerodynamiku a mechanické vlastnosti. Hladší povrch môže znížiť odpor, čo je rozhodujúce pre vysokorýchlostné pretekárske autá. Môže to tiež ovplyvniť, ako dobre diely interagujú s inými komponentmi, ako sú ložiská alebo ozubené kolesá.
Výroba foriem je ďalšou oblasťou, kde záleží na drsnosti povrchu.3D tlačené ľahké formy s mriežkovými štruktúramimusia mať presnú povrchovú úpravu, aby sa zabezpečila presná replikácia lisovaného dielu. Ak je povrch formy príliš drsný, môže to viesť k chybám vo formovaných častiach.
Kontrola a meranie drsnosti povrchu
Ako dodávateľ SLM 3D tlače sa veľa zameriavame na kontrolu a meranie drsnosti povrchu našich tlačených dielov. Používame pokročilý softvér na optimalizáciu parametrov tlače a získanie najlepšej možnej povrchovej úpravy už počas procesu tlače. To zahŕňa veľa pokusov a omylov, ako aj použitie algoritmov strojového učenia na predpovedanie toho, ako rôzne nastavenia ovplyvnia drsnosť povrchu.
Pokiaľ ide o meranie drsnosti povrchu, používame niekoľko rôznych nástrojov. Jedným z najbežnejších je povrchový profilometer. Funguje to tak, že ťaháte dotykovým perom po povrchu a meriate vertikálne posuny. Získame tak profil povrchu, z ktorého môžeme vypočítať hodnoty Ra, Rz a Rq. Existujú aj bezkontaktné metódy, ako sú optické profilometre, ktoré využívajú svetlo na meranie povrchovej štruktúry. Sú skvelé na meranie jemných alebo zložitých častí bez toho, aby spôsobili akékoľvek poškodenie.
Záver a výzva na akciu
Takže tu to máte, prehľad parametrov drsnosti povrchu SLM 3D tlačených dielov. Je to zložitá téma, ale pochopenie týchto parametrov a ich ovládanie je nevyhnutné pre získanie vysoko kvalitných dielov. Či už pôsobíte v leteckom, automobilovom alebo vo výrobe foriem, alebo v akejkoľvek inej oblasti, ktorá sa spolieha na 3D tlačené kovové diely, drsnosť povrchu môže zhoršiť alebo narušiť výkon vášho produktu.
Ak máte záujem o naše služby 3D tlače SLM a chcete diskutovať o tom, ako môžeme splniť vaše špecifické požiadavky na drsnosť povrchu, neváhajte nás kontaktovať. Sme tu, aby sme s vami spolupracovali na dosiahnutí najlepších možných výsledkov pre vaše projekty.
Referencie
- ASME B46.1 – 2019. Textúra povrchu (drsnosť povrchu, vlnitosť a vrstva).
- ISO 4287:1997. Geometrické špecifikácie produktu (GPS) - Povrchová štruktúra: Profilová metóda - Termíny, definície a parametre povrchovej štruktúry.