پارامترهای زبری سطح قطعات پرینت سه بعدی SLM چیست؟

سلام! به‌عنوان تامین‌کننده چاپ سه‌بعدی SLM، بسیار هیجان‌زده هستم که به موضوع پارامترهای زبری سطح قطعات چاپ‌شده SLM سه بعدی بپردازم. بنابراین، بیایید مستقیماً وارد آن شویم.

SLM یا ذوب لیزری انتخابی، یک فناوری چاپ سه بعدی شگفت انگیز است. قطعات را لایه به لایه می سازد و پودر فلز را با استفاده از یک لیزر پرقدرت به هم می آمیزد. اما چیزی که اغلب وقتی در مورد قطعات پرینت سه بعدی SLM صحبت می کنیم، ناهمواری سطح است. این یک جنبه حیاتی است که می تواند بر عملکرد، عملکرد و زیبایی شناسی محصول نهایی تأثیر بگذارد.

درک ناهمواری سطح

ابتدا، زبری سطح دقیقاً چیست؟ خوب، این معیاری برای بافت یک سطح است. این شامل انحرافات کوچک و ریز با فاصله از سطح اسمی است. این انحرافات می تواند ناشی از مجموعه ای از عوامل مانند ویژگی های فرآیند چاپ، مواد مورد استفاده و عملیات پس از پردازش باشد.

چند پارامتر کلیدی وجود دارد که ما از آنها برای تعیین کمیت زبری سطح استفاده می کنیم. بیایید با Ra شروع کنیم، که احتمالاً رایج ترین مورد استفاده است. Ra مخفف میانگین حسابی مقادیر مطلق انحرافات ارتفاع پروفیل از خط میانگین است که در طول ارزیابی اندازه گیری می شود. به بیان ساده، ایده ای از "برآمدگی" کلی سطح به ما می دهد. مقدار Ra کمتر به معنای سطح صاف تر است. برای قطعات پرینت سه بعدی SLM، مقدار Ra می تواند بسته به تنظیمات چاپ و مواد بسیار متفاوت باشد.

پارامتر مهم دیگر Rz است. این یکی برای حداکثر ارتفاع پروفیل است. فاصله عمودی بین بالاترین قله و پایین ترین دره را در طول ارزیابی اندازه گیری می کند. Rz به ما حس تغییرات شدید روی سطح را می دهد. در برخی از کاربردها، مانند زمانی که قطعه باید دقیقاً با یک جزء دیگر جفت شود، کنترل مقدار Rz بسیار مهم است.

Rq هم داریم که ریشه - میانگین - زبری مربع است. این به عنوان ریشه دوم میانگین مقادیر مجذور انحرافات ارتفاع پروفیل از خط میانگین محاسبه می شود. Rq نسبت به Ra به انحرافات زیاد از میانگین حساس تر است. بنابراین، اگر برجستگی‌ها یا فرورفتگی‌های واقعاً بزرگی روی سطح وجود داشته باشد، Rq آن‌ها را به‌طور مؤثرتری می‌گیرد.

عوامل موثر بر زبری سطح در چاپ سه بعدی SLM

اکنون، بیایید در مورد آنچه که می تواند با زبری سطح قطعات چاپ شده سه بعدی SLM صحبت کنیم. پارامترهای چاپ فاکتور بزرگی هستند. مواردی مانند قدرت لیزر، سرعت اسکن و ضخامت لایه، همگی می توانند تاثیر قابل توجهی داشته باشند. اگر قدرت لیزر بیش از حد بالا باشد، می تواند باعث ذوب بیش از حد پودر فلز شود که منجر به ایجاد یک سطح زبرتر می شود. از طرف دیگر، اگر سرعت اسکن خیلی سریع باشد، ممکن است پودر به طور کامل ذوب نشود و همچنین باعث یک سطح ضعیف می شود.

خود مواد نیز نقش دارند. فلزات مختلف رفتار ذوب و انجماد متفاوتی دارند. به عنوان مثال، آلیاژهای تیتانیوم و فولادهای ضد زنگ دارای ویژگی های زبری سطح متفاوتی هستند، حتی زمانی که در شرایط یکسان چاپ شوند. شکل و اندازه توزیع پودر فلز نیز می تواند بر کیفیت سطح تأثیر بگذارد.

عملیات پس از پردازش نیز کلیدی است. پس از فرآیند چاپ، می‌توانیم از تکنیک‌هایی مانند صیقل دادن، آسیاب کردن یا شات - پینینگ برای بهبود زبری سطح استفاده کنیم. پولیش می تواند مقدار Ra را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و سطح را براق و صاف کند. شات - پینینگ، از سوی دیگر، می تواند تنش های فشاری باقیمانده را بر روی سطح ایجاد کند و در عین حال بر بافت سطح نیز تأثیر بگذارد.

کاربردها و اهمیت زبری سطح

در صنایع مختلف، زبری سطح مورد نیاز قطعات پرینت سه بعدی SLM می تواند بسیار متفاوت باشد. به عنوان مثال، هوافضا را در نظر بگیرید.براکت های هواپیما توسط چاپ سه بعدی SLMبرای اطمینان از تناسب و عملکرد مناسب، باید سطح خاصی را پوشش دهید. سطح صاف می تواند خطر غلظت استرس را کاهش دهد و عمر خستگی قطعه را بهبود بخشد. در صنعت هواپیما، قابلیت اطمینان کلیدی است و کنترل زبری سطح بخش مهمی از این معادله است.

در بخش خودرو، به طور خاص برایقطعات ماشین مسابقه تیتانیوم پرینت سه بعدیزبری سطح می تواند بر عملکرد آیرودینامیک و مکانیکی تأثیر بگذارد. سطح صاف تر می تواند کشش را کاهش دهد، که برای اتومبیل های مسابقه ای با سرعت بالا بسیار مهم است. همچنین می تواند بر نحوه تعامل قطعات با سایر اجزاء مانند بلبرینگ یا چرخ دنده تأثیر بگذارد.

ساخت قالب ها یکی دیگر از زمینه هایی است که زبری سطح اهمیت دارد.قالب های سبک وزن چاپ سه بعدی با ساختارهای شبکه ایبرای اطمینان از تکرار دقیق قطعه در حال قالب گیری، باید سطح دقیقی داشته باشید. اگر سطح قالب بیش از حد ناصاف باشد، می تواند منجر به نقص در قطعات قالب شود.

کنترل و اندازه گیری زبری سطح

به عنوان یک تامین کننده چاپ سه بعدی SLM، ما تمرکز زیادی بر کنترل و اندازه گیری زبری سطح قطعات چاپ شده خود داریم. ما از نرم‌افزار پیشرفته برای بهینه‌سازی پارامترهای چاپ استفاده می‌کنیم و بهترین سطح ممکن را از فرآیند چاپ دریافت می‌کنیم. این شامل آزمون و خطاهای زیادی و همچنین استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای پیش‌بینی چگونگی تأثیر تنظیمات مختلف بر زبری سطح است.

وقتی نوبت به اندازه گیری زبری سطح می رسد، از چند ابزار مختلف استفاده می کنیم. یکی از رایج ترین آنها یک پروفیلومتر سطحی است. با کشیدن قلم روی سطح و اندازه گیری جابجایی های عمودی کار می کند. این یک نمایه از سطح به ما می دهد که از آن می توانیم مقادیر Ra، Rz و Rq را محاسبه کنیم. همچنین روش های غیر تماسی مانند پروفیلومترهای نوری وجود دارد که از نور برای اندازه گیری بافت سطح استفاده می کنند. اینها برای اندازه گیری قطعات ظریف یا پیچیده بدون ایجاد آسیب عالی هستند.

نتیجه گیری و فراخوان برای اقدام

بنابراین، خلاصه ای از پارامترهای زبری سطح قطعات پرینت سه بعدی SLM را دارید. این یک موضوع پیچیده است، اما درک این پارامترها و نحوه کنترل آنها برای به دست آوردن قطعات با کیفیت بالا ضروری است. چه در صنعت هوافضا، خودرو، یا صنعت قالب‌سازی یا هر زمینه دیگری که به قطعات فلزی پرینت سه بعدی متکی است، ناهمواری سطح می‌تواند عملکرد محصول شما را ایجاد کند یا خراب کند.

اگر به خدمات چاپ سه بعدی SLM ما علاقه مند هستید و می خواهید در مورد اینکه چگونه می توانیم شرایط خاص زبری سطح شما را برآورده کنیم، در تماس با ما دریغ نکنید. ما اینجا هستیم تا با شما همکاری کنیم تا بهترین نتایج ممکن را برای پروژه های خود بدست آوریم.

مراجع

• ASME B46.1 - 2019. بافت سطحی (زبری سطح، موج دار بودن، و لایه).
• ISO 4287:1997. مشخصات محصول هندسی (GPS) - بافت سطح: روش پروفایل - اصطلاحات، تعاریف و پارامترهای بافت سطح.