Potrebujú kovové časti po tepelnom spracovaní opätovné-testovanie?

Prečo nestačí kontrola pred tepelným spracovaním

Čo tepelné spracovanie skutočne robí s kovovou časťou

Tepelné spracovanie spúšťa zmeny mikroštruktúry (rast zŕn, fázové premeny, tvorba precipitátov), ​​zmierňuje alebo redistribuuje zvyškové napätia a môže spôsobiť zmrštenie, deformáciu alebo deformáciu. Môže sa objaviť povrchová oxidácia alebo vodný kameň, najmä pri procesoch, ktoré nie sú -vákuom. Tieto zmeny sú vlastné laserovej tlači v post-spracovaní kovu.

Rozdiel medzi vlastnosťami „Ako-postavené“ a „Ako{1}}upravené“

Časti „ako{0}}skonštruované“ zvyčajne vykazujú vysokú pevnosť, ale nízku ťažnosť v dôsledku martenzitických alebo bunkových štruktúr a zvyškových napätí. Vlastnosti po-úprave sa výrazne líšia.

Príklad: Ti-6Al-4V

As-built: High UTS/YS (often >1100 MPa YS), ale nízka ťažnosť (~ 6–8 %).

After stress relief + HIP: Strength decreases moderately while ductility improves (elongation often >10 – 14 %). HIP zvyšuje životnosť tým, že uzatvára póry.

Priemyselná analógia: Testovanie cesta pred pečením vám o konečnom chlebe povie len málo. Údaje „ako-postavené“ nemôžu predstavovať konečný výkon funkčných aplikácií.

Čo sa môže zmeniť po tepelnom spracovaní

Rozmerové zmeny a geometrické odchýlky

Tepelné spracovanie môže spôsobiť skreslenie v rozmedzí od 0,1 do 0,5 mm alebo viac v hliníkových zliatinách po T6, v závislosti od geometrie a riadenia procesu. Najzraniteľnejšie sú tenké steny, previsy a asymetrické prvky. Časti s-tesnou toleranciou (±0,05 mm) takmer vždy vyžadujú po-úprave CMM alebo 3D skenovanie. Tepelné spracovanie na zmenu rozmerov SLM častí je kritickým faktorom.

Mechanické zmeny vlastností

Tvrdosť, pevnosť v ťahu, medza klzu a predĺženie sa predvídateľne menia, ale musia sa overiť.

Typické príklady pred vs. po (približné hodnoty pre diely SLM):

Ti-6Al-4V: Pri výrobe vysoká pevnosť/nízka ťažnosť → Post-HT/HIP: vyvážená pevnosť + zlepšené predĺženie a únava.

AlSi10Mg: ako-dobrá pevnosť → T6: optimalizovaný kompromis medzi pevnosťou a ťažnosťou-, často s určitým poklesom tvrdosti, ale lepším celkovým výkonom.

17-4PH: Výrazné zvýšenie pevnosti po rozpustení + starnutí (H900).

316L: Zlepšená ťažnosť a odolnosť proti korózii po žíhaní.

IN718: Komplexná viacstupňová-úprava pre vysokoteplotné-vlastnosti.

Zmeny povrchu a mikroštruktúry

Prehriatie môže spôsobiť zhrubnutie zrna (najmä pri niklových superzliatinách). Oxidácia ovplyvňuje únavovú životnosť a priľnavosť povlaku. Drsnosť povrchu (Ra) môže vyžadovať opätovné{2}}meranie pred konečnou úpravou.

Vnútorná pórovitosť a šírenie trhlín

HIP dramaticky znižuje pórovitosť (napr. z ~0,3 % na<0.05% in many cases). CT scanning for 3D printed metal parts before and after confirms effectiveness. Thermal cycling can also initiate or propagate cracks if stresses are not properly managed.

Aké testy sú potrebné po tepelnom spracovaní?

Rozmerová kontrola

CMM pre presné GD&T na kritických funkciách.

Skenovanie štruktúrovaného svetla/modrého svetla pre zložité geometrie.

Znova-overte všetky prísne tolerancie a referenčné body po-úprave.

ZodpovednýProces 3D tlače SLMvýrobcovia to robia bežne.

Mechanické testovanie

Testovanie tvrdosti (Rockwell, Vickers): Rýchle, často-nedeštruktívne.

Testovanie ťahom/únavou: Použite svedecké kupóny vytlačené v rovnakej zostave a orientácii. Nevyhnutné pre overenie mechanických vlastností dielov SLM.

Metódy ne{0}deštruktívneho testovania (NDT).

Röntgenové/CT skenovanie: Najlepšie pre vnútornú pórovitosť a účinnosť HIP.

Dye penetrant (DPI): Povrchové trhliny.

Ultrazvukové testovanie (UT): Podpovrchové defekty v hrubších rezoch.

Kontrola povrchu a mikroštruktúry

Metalografické rezy, meranie drsnosti povrchu (Ra) a vizuálna kontrola okují/oxidácie. Rozhodujúce pre vysokú-únavulaserová tlač na kovaplikácie.

Odvetvové normy, ktoré vyžadujú kontrolu po{0}}úprave

Kľúčové štandardy zahŕňajú:

ASTM F3301 (tepelné post-spracovanie pre PBF).

AMS 2801 (tepelné spracovanie titánu), ASTM E8 (ťah), ASTM E18 (tvrdosť).

AS9100D (letectvo), ISO 13485 (lekárske), ISO 17296 séria pre aditívnu výrobu.

Požiadajte svoju továreň na laserovú tlač kovov na plnú sledovateľnosť, certifikáty tepelného spracovania a inšpekčné správy.

Vedľa seba--vedľa seba: Požiadavky na kontrolu podľa materiálu a aplikácie

Skutočné{0}}svetové scenáre

Scenár 1 - Aerospace Bracket Prešiel pred-kontrolou úpravy, ale chýbala kontrola po-úľave-stresu-. Zvyškové napätia spôsobili praskanie pri vibračných testoch → zlyhanie v teréne a stiahnutie.

Scenár 2 - Komponent lekárskeho implantátu AlSi10Mg sa po T6 zdeformoval ~0,3 mm. CMM to zachytil po-úprave a zabránil tak{5}}nesúladu s doručením.

Keď je možné opätovné{0}testovanie zjednodušiť

Vizuálne/ne{0}}štrukturálne prototypy.

Nízko{0}}rizikové materiály ako 316L s jednoduchým odľahčením.

Schválené plány odberu vzoriek pre opakované objednávky.