Ako odstrániť interné podporné štruktúry pri post{0}}spracovaní?

一, Zlepšenie dizajnu nosnej konštrukcie: prechod od „pasívneho odstránenia“ k „aktívnej prevencii“
1. Inteligentný spôsob plánovania rozloženia podpory
Dizajn mriežok alebo stĺpov je bežný v tradičných nosných systémoch, hoci môžu zanechať zvyšky prášku a poškodiť povrch. Moderný dizajn pomáha optimalizovať rozloženia pomocou softvérových algoritmov, ako sú:
Diagonálna podpera: Diagonálna podpera 45 stupňov sa používa na pripojenie dielov a tlačových platforiem v komplikovaných konštrukciách, ako sú potrubia. Zníži sa tým počet kontaktných bodov a zjednoduší sa{2}}spracovanie postov.
Dizajn bodu zlomeniny: Pridanie prvkov v tvare presýpacích hodín alebo -zubov na spojenie medzi podperou a sekciami na vytvorenie „kontrolovateľnej zlomeniny“ prostredníctvom vopred-nastavených slabých miest. Tým sa zastaví povrchové priehlbiny, ktoré sa môžu vyskytnúť pri bežnom rezaní.
Podpora regionalizácie: Využitie softvéru na zväčšenie projektovanej plochy podpery a jej zameranie na menej dôležité oblasti (takéto roviny namiesto plôch), čím sa zníži vplyv na funkčné plochy.
2. Stratégia rozlišovania materiálov
Technológia elektrochemického odstraňovania, ktorú navrhla Arizona State University, dosahuje „ne-deštruktívne odstraňovanie“ selektívnou koróziou podporných materiálov (ako je uhlíková oceľ) pri zachovaní hlavného tela komponentu (ako je nehrdzavejúca oceľ). Táto technológia musí spĺňať nasledujúce kritériá:
Rozdiel v elektrochemickom potenciáli medzi nosným materiálom a materiálom komponentu musí byť väčší ako 0,2 V. Roztok elektrolytu musí mať vysokú selektivitu (napríklad rýchlosť korózie uhlíkovej ocele v systéme kyselina dusičná + kyslík musí byť viac ako 100-krát vyššia ako rýchlosť nehrdzavejúcej ocele). Reakčný čas musí byť kontrolovaný, aby sa zabránilo prílišnej korózii.
2, Starý spôsob, ako sa zbaviť vecí, bolo nájsť rovnováhu medzi mechanickým spracovaním a chemickým spracovaním.
1. Technológia mechanického odstraňovania vecí
Ručné nástroje ako kliešte, nožnice a pilníky fungujú dobre na jednoduchých konštrukciách, ale môžu poškriabať povrch dielov. Napríklad pri odstraňovaní podpery určitého listu leteckého motora je potrebné ručne vyleštiť zvyšky podpery s hrúbkou 0,5 mm, čo môže pri každom kuse trvať až štyri hodiny.
Pásová píla a rezanie drôtom: Elektrické rezanie drôtom (EDM) môže oddeliť veci s veľmi vysokou presnosťou, ale stojí to veľa. Rýchlosť rezania pásovej píly sa zvýšila o 30 %, ale spodná rovina sa musí znova opracovať, aby sa to zafixovalo.
Ošetrenie pieskovaním: Použitie vysokotlakových{0}}častíc piesku na báze oxidu hlinitého na zasiahnutie povrchu môže súčasne odstrániť zvyšky nosiča aj oxidové vrstvy, ale môže tiež zakryť chyby, ako sú mikrotrhliny.
2. Technológia chemickej korózie
Kyslý roztok, ako napríklad zmes kyseliny fluorovodíkovej a kyseliny dusičnej, môže erodovať nosiče zo zliatiny titánu. Teplotu (menej ako 40 stupňov Celzia) a čas (menej ako 15 minút) však treba starostlivo riadiť, inak by komponenty na povrchu zdrsneli.
Roztok so zásadou: Roztok hydroxidu sodného je vhodný pre nosič-na báze hliníka, ale potom ho treba neutralizovať, aby sa zastavilo vodíkové krehnutie.
Elektrochemické leštenie: Tento proces odstraňuje zvyšky nosiča anodickým rozpúšťaním a robí povrch hladším (hodnota Ra môže byť znížená na menej ako 0,2 μm), ale zariadenie je dosť drahé.
3, Fusion: Automatizované riešenie využívajúce roboty a AI
1. Roboty na pomoc systému
Spoločnosť Solukon v Nemecku vyrobila systém SFM-AT800, ktorý využíva nasledujúce technológie na automatizáciu odstraňovania:
Ovládanie viacosových spojov-: 6-osový robot má rezacie hlavy, uhlové brúsky a ďalšie vybavenie, ktoré mu umožňuje pracovať s komplikovanými vnútornými systémami.
Zmena spätnej väzby sily: monitorovanie reznej sily-v reálnom čase (<5N) and automatic adjustment of feed speed to avoid damage to the part;
Modul na recykláciu prášku: Integrovaný podtlakový vysávač, ktorý recykluje 98 % zozbieraného materiálu, čím sa znižuje množstvo odpadu.
2. Zlepšenie procesov-riadených AI
Systém Rivelin Robotics NetShape vo Veľkej Británii používa algoritmy strojového učenia:
Predikcia defektu: Použite minulé údaje na zostavenie modelu distribúcie zvyškov, aby ste si mohli vopred naplánovať najlepší spôsob odstránenia defektu;
Prispôsobenie nástroja: Zmena rezných parametrov (rýchlosť, rýchlosť posuvu) automaticky v závislosti od tvrdosti materiálu (napríklad Inconel 718 vs. hliníková zliatina);
Dobré ovládanie v uzavretom{0}}cykle: 3D skenovanie vám môže v reálnom čase povedať, aký drsný je povrch, a môžete zmeniť čas leštenia na cestách.
4, Nové technológie: od „odstránenia“ po „nepodporovanú“ výrobu
1. Návrh pre optimalizáciu topológie
Používanie softvéru ako Altair OptiStruct môže pomôcť posilniť štruktúry a zároveň znížiť množstvo podpory, ktorú potrebujú. Optimalizácia topológie napríklad znížila objem podpory daného satelitného držiaka o 60 % a čas potrebný na jeho spracovanie o jednu-tretinu pôvodnej veľkosti.
2. Technológia podpory tekutého kovu
ExOne v Spojených štátoch prišiel s tekutým cínovým nosným systémom, ktorý vypĺňa oblasť, ktorá sa tlačí tekutým kovom. Po vytlačení sa zahreje na 232 stupňov, aby sa cín roztavil a nechal vytiecť, čo sa nazýva „odstránenie bez zvyškov“. Táto metóda sa použila na výrobu častí lietadiel z titánovej zliatiny a desaťkrát uľahčila odstránenie podpery.
3. Tlač pomocou magnetického poľa
Technológia magnetického prášku, ktorú vytvorila MIT, využíva vonkajšie magnetické pole na reguláciu rozloženia ne-magnetického kovového prášku, čím sa v oblasti, ktorá je zavesená, vytvorí dočasná podporná štruktúra. Po vytlačení použite reverzné magnetické pole, aby sa prášok automaticky uvoľnil. Funguje to dobre s materiálmi, ktoré reagujú na magnety, vrátane zliatin kobaltu a chrómu.
5, Problémy a osvedčené postupy v priemysle
1. Analýza typického prípadu
V leteckom a kozmickom priemysle spoločnosť GE Aviation skrátila čas potrebný na spracovanie palivových trysiek motora LEAP zo 72 hodín na 8 hodín automatizáciou systému. Tým sa ročná výrobná kapacita zvýšila 15-krát.
Stryker používa techniku ​​elektrochemického odstraňovania na ošetrenie acetabulárnych jamiek, ktorá znižuje mieru zvyškovej podpory z 3 % na 0,05 %. To spĺňa prísne normy FDA pre uvoľňovanie kovových iónov.
2. Hlavné problémy
Rovnováha nákladov: Návratnosť investícií do automatizačných zariadení môže trvať až 5 rokov a malé a stredné-podniky stále vykonávajú veľa práce ručne.
Obmedzenia materiálu: Elektrochemickú technológiu možno použiť len s určitými kombináciami materiálov a musí byť flexibilnejšia;
Presné ovládanie: Aj keď už nie je možné podporovať komplikované interné systémy, ako sú chladiace kanály, fyzický zásah je stále potrebný.