چگونه ساختارهای پشتیبانی داخلی را در{0}}پست پردازش حذف کنیم؟

一، بهبود طراحی ساختار پشتیبانی: رفتن از "حذف غیرفعال" به "پیشگیری فعال"
1. روش هوشمند برای برنامه ریزی طرح پشتیبانی
طرح‌های شبکه‌ای یا ستونی در سیستم‌های پشتیبانی سنتی رایج هستند، اگرچه می‌توانند پسماند پودری باقی بگذارند و به سطح آسیب برسانند. طراحی مدرن به بهینه‌سازی طرح‌بندی با الگوریتم‌های نرم‌افزاری کمک می‌کند، مانند:
پشتیبانی مورب: یک تکیه گاه مورب 45 درجه برای اتصال قطعات و سکوهای چاپ در ساختارهای پیچیده مانند خطوط لوله استفاده می شود. این کار تعداد نقاط تماس را کاهش می‌دهد و پردازش پست{2}}را آسان‌تر می‌کند.
طراحی نقطه شکست: افزودن ویژگی‌های ساعت شنی یا دندانی{0}}در اتصال بین تکیه گاه و بخش‌ها برای ایجاد "شکستگی قابل کنترل" از طریق نقاط ضعف از پیش تنظیم شده-. این فرورفتگی های سطحی را که می تواند با برش منظم اتفاق بیفتد، متوقف می کند.
پشتیبانی از منطقه‌بندی: استفاده از نرم‌افزار برای بزرگ‌تر کردن ناحیه پیش‌بینی‌شده ساپورت و تمرکز آن بر روی مناطق کم‌اهمیت (مانند سطوح به جای سطوح)، که باعث می‌شود تأثیر روی سطوح عملکردی کمتر شود.
2. استراتژی برای متمایز کردن مواد
فناوری حذف الکتروشیمیایی پیشنهاد شده توسط دانشگاه ایالتی آریزونا با خوردگی انتخابی مواد پشتیبان (مانند فولاد کربنی) و در عین حال حفظ بدنه اصلی قطعه (مانند فولاد ضد زنگ) "حذف غیر مخرب" را انجام می دهد. این فناوری باید معیارهای بعدی را برآورده کند:
اختلاف پتانسیل الکتروشیمیایی بین ماده پشتیبان و ماده سازنده باید بیشتر از 0.2 ولت باشد. محلول الکترولیت باید گزینش پذیری بالایی داشته باشد (مثلاً نرخ خوردگی فولاد کربنی در سیستم نیتریک اسید+اکسیژن باید بیش از 100 برابر فولاد ضد زنگ باشد). زمان واکنش باید کنترل شود تا از خوردگی بیش از حد جلوگیری شود.
2، روش قدیمی برای خلاص شدن از شر چیزها، یافتن تعادل بین پردازش مکانیکی و عملیات شیمیایی بود.
1. فناوری برای حذف مکانیکی اشیا
ابزارهای دستی مانند انبردست، قیچی و فایل ها روی ساختارهای ساده به خوبی کار می کنند، اما می توانند سطح قطعات را خراش دهند. به عنوان مثال، هنگام برداشتن تکیه گاه یک تیغه موتور هواپیما، باقیمانده تکیه گاه به ضخامت 0.5 میلی متر باید با دست صیقل داده شود که هر قطعه می تواند تا چهار ساعت طول بکشد.
اره نواری و سیم برش: برش سیم تخلیه الکتریکی (EDM) می تواند چیزها را با دقت بسیار بالا جدا کند، اما هزینه زیادی دارد. سرعت برش اره نواری 30٪ افزایش یافته است، اما صفحه پایین باید دوباره ماشینکاری شود تا آن را تعمیر کند.
درمان با استفاده از سندبلاست: استفاده از ذرات شن و ماسه اکسید آلومینیوم با فشار بالا-برای برخورد با سطح می‌تواند هم‌زمان بقایای نگهدارنده و هم لایه‌های اکسید را حذف کند، اما ممکن است عیوب‌هایی مانند ریزترک‌ها را نیز پنهان کند.
2. فناوری برای خوردگی شیمیایی
یک محلول اسیدی، مانند ترکیبی از اسید هیدروفلوئوریک و اسید نیتریک، می تواند پایه های آلیاژ تیتانیوم را فرسایش دهد. با این حال، دما (کمتر از 40 درجه سانتیگراد) و زمان (کمتر از 15 دقیقه) باید به دقت مدیریت شود، در غیر این صورت اجزاء در سطح خشن تر می شوند.
محلول با پایه: محلول هیدروکسید سدیم برای حمایت پایه آلومینیومی خوب است، اما پس از آن برای جلوگیری از شکنندگی هیدروژن باید خنثی شود.
پرداخت الکتروشیمیایی: این فرآیند بقایای پشتیبانی را از طریق انحلال آندی حذف می کند و سطح را صاف تر می کند (مقدار Ra را می توان به کمتر از 0.2 میکرومتر کاهش داد)، اما تجهیزات نسبتاً گران هستند.
3، Fusion: یک راه حل خودکار با استفاده از ربات ها و هوش مصنوعی
1. روبات هایی برای کمک به سیستم
Solukon در آلمان سیستم SFM{0}}AT800 را ساخت که از فناوری‌های زیر برای حذف خودکار استفاده می‌کند:
کنترل پیوندهای چند -محوری: ربات 6 محوره دارای سرهای برش، آسیاب های زاویه ای و سایر تجهیزات است که به آن اجازه می دهد با سیستم های داخلی پیچیده کار کند.
بازخورد نیرو را تغییر دهید:{0}}نظارت زمان واقعی نیروی برش (<5N) and automatic adjustment of feed speed to avoid damage to the part;
ماژول پودر بازیافت: جاروبرقی با فشار منفی یکپارچه که 98 درصد از موادی را که جمع می‌کند بازیافت می‌کند و باعث کاهش ضایعات می‌شود.
2. بهبود فرآیند مبتنی بر هوش مصنوعی
سیستم Rivelin Robotics NetShape در بریتانیا از الگوریتم های یادگیری ماشین استفاده می کند:
پیش‌بینی نقص: از داده‌های گذشته برای ساخت یک مدل توزیع باقی‌مانده استفاده کنید تا بتوانید بهترین راه را برای رفع نقص برنامه‌ریزی کنید.
سازگاری ابزار: پارامترهای برش (سرعت، سرعت تغذیه) را به طور خودکار بسته به سختی مواد تغییر دهید (به عنوان مثال، Inconel 718 در مقابل آلیاژ آلومینیوم).
کنترل حلقه بسته خوب-: اسکن سه بعدی می تواند به شما بگوید که سطح در زمان واقعی چقدر ناهموار است و می توانید زمان پرداخت را در حال حرکت تغییر دهید.
4، فناوری های جدید: از "حذف" تا تولید "بدون پشتیبانی".
1. طراحی برای بهینه سازی توپولوژی
استفاده از نرم‌افزاری مانند Altair OptiStruct می‌تواند به قوی‌تر شدن ساختارها کمک کند و در عین حال میزان پشتیبانی مورد نیاز آنها را کاهش دهد. برای مثال، بهینه‌سازی توپولوژی، حجم پشتیبانی یک براکت ماهواره‌ای معین را تا 60% و زمان پردازش آن را به اندازه یک-یک سوم اندازه اصلی آن کاهش می‌دهد.
2. تکنولوژی برای حمایت از فلز مایع
ExOne در ایالات متحده یک سیستم پشتیبانی از قلع مایع را ارائه کرد که منطقه ای را که در حال چاپ با فلز مایع است پر می کند. پس از چاپ، آن را تا 232 درجه حرارت می دهند تا قلع ذوب شود و بیرون بیاید که به آن "حذف بدون باقی مانده" می گویند. این روش برای ساخت قطعات هواپیما از آلیاژ تیتانیوم استفاده شده است و حذف تکیه گاه را ده برابر آسان کرده است.
3. چاپ با کمک میدان مغناطیسی
فناوری پودر مغناطیسی ایجاد شده توسط MIT از یک میدان مغناطیسی بیرونی برای تنظیم نحوه پخش پودر فلز غیر مغناطیسی- استفاده می‌کند و یک ساختار پشتیبانی موقت در ناحیه معلق ایجاد می‌کند. پس از چاپ، از میدان مغناطیسی معکوس استفاده کنید تا پودر به طور خودکار جدا شود. این به خوبی با موادی که به آهنرباها پاسخ می دهند، از جمله آلیاژهای کروم کبالت کار می کند.
5، مشکلات و بهترین شیوه ها در صنعت
1. تجزیه و تحلیل یک مورد معمولی
در صنعت هوافضا، GE Aviation با خودکار کردن سیستم، زمان پردازش نازل های سوخت موتور LEAP را از 72 ساعت به 8 ساعت کاهش داده است. این امر ظرفیت تولید سالانه را 15 برابر افزایش داده است.
Stryker از روش حذف الکتروشیمیایی برای درمان فنجان های استابولوم استفاده می کند که میزان پشتیبانی باقی مانده را از 3٪ به 0.05٪ کاهش می دهد. این با استانداردهای سختگیرانه FDA برای آزادسازی یون های فلزی مطابقت دارد.
2. مشکلات اصلی
تعادل هزینه: بازگشت سرمایه برای تجهیزات اتوماسیون ممکن است تا 5 سال طول بکشد، و مشاغل کوچک و متوسط{1}}هنوز کارهای زیادی را با دست انجام می دهند.
محدودیت های مواد: فناوری الکتروشیمیایی را فقط می توان با ترکیب خاصی از مواد استفاده کرد و باید انعطاف پذیرتر باشد.
کنترل دقیق: حتی اگر دیگر امکان پشتیبانی از سیستم های داخلی پیچیده مانند کانال های خنک کننده وجود نداشته باشد، مداخله فیزیکی همچنان مورد نیاز است.