چگونه کانال های داخلی مسدود شده را در قطعات خنک کننده موتور چاپ سه بعدی بررسی کنیم؟

یک درج خنک کننده به نظر عالی می رسد. ابعاد با نقشه مطابقت دارد، سطح تمیز است و بدون زور با فیکسچر مطابقت دارد. روی میز تست سرعت جریان کمتر از حد انتظار است و دما سریعتر از آنچه که باید بالا می رود. تنها پس از باز کردن قطعه، تیم پودر باقیمانده ای را پیدا می کند که نیمی از کانال را مسدود می کند. چک های خارجی هرگز آن را کشف نکردند.

این به طور منظم با پیچیده اتفاق می افتدقطعات پرینت سه بعدی فلزی. بخشی که از بیرون خوب به نظر می رسد همچنان می تواند کانال های داخلی محدود یا مسدود شده داشته باشد. برای قطعات خنک کننده موتور که به مسیرهای دقیق مایع بستگی دارند، حتی انسداد جزئی انتقال حرارت را کاهش می دهد و خطر گرم شدن بیش از حد را افزایش می دهد. این راهنما به دلیل ایجاد انسداد، پنج راه عملی برای یافتن آنها، انتخاب‌های طراحی که تمیز کردن کانال‌ها را آسان‌تر می‌کند، و مواردی که هنگام انتخاب تامین‌کننده باید به آن توجه کرد، را پوشش می‌دهد.

همجوشی بستر پودر لیزری، پودر ذوب نشده را در داخل هر حجم محصور باقی می گذارد. آن پودر باید بعد از ساخت حذف شود. هنگامی که کانال ها طولانی، منحنی یا جهت گیری ضعیفی دارند، حذف کامل مشکل می شود.

پودر به دام افتاده در کانال های بلند یا منحنی

پودر در نقاط پایین، خمیدگی های محکم و بخش های افقی ته نشین می شود. کانال‌های با نسبت ابعاد-بالا و کانال‌هایی که دارای چندین تغییر جهت هستند، رایج‌ترین حوزه‌های مشکل هستند. هوای فشرده و ارتعاش اغلب بخش‌های آسان را پاک می‌کنند، اما مواد را در سخت‌ترین-نقاط-دسترسی می‌گذارند.

پودر نیمه پخته شده و زبری سطح

سطوح رو به پایین- اغلب ذرات نیمه ذوب شده را در خود نگه می دارند. این ذرات ناهمواری سطح را-اغلب 20 تا 50 میکرومتر سالیانه یا بیشتر در-ناحیه‌های زیرین پوست- افزایش می‌دهند و محدودیت‌های محلی ایجاد می‌کنند. زبری به تنهایی باعث افزایش افت فشار و کاهش عملکرد خنک کننده می شود.

از باقی مانده و ریزش پشتیبانی کنید

کانال‌هایی که از خود پشتیبانی نمی‌کنند{0}می‌توانند پشتیبان‌های داخلی یا ضایعات (موادی که در کانال فرو می‌روند) باقی بگذارند. هر دو محدودیت‌های دائمی ایجاد می‌کنند که تمیز کردن استاندارد به ندرت آنها را کاملاً برطرف می‌کند.

مطالعات CT و تجربه تولید تأیید می کند که پودر باقیمانده و بی نظمی های سطحی دو مورد از شایع ترین نقص های داخلی در تولید افزودنی های فلزی اجزای خنک کننده باقی مانده اند.

هیچ روش واحدی همه شرایط را پوشش نمی دهد. بر اساس پیچیدگی کانال، ارزش قطعه و سطح اطمینان مورد نیاز خود را انتخاب کنید.

بازرسی بصری و بروسکوپی
برای کانال های کوتاه و مستقیم با دهانه های واضح کار می کند. یک بورسکوپ می تواند انسدادهای بزرگ را در نزدیکی انتهای آن بگیرد. نمی تواند اطراف خم های تنگ یا اعماق شبکه های پیچیده را ببیند و اغلب محدودیت های جزئی دورتر را از دست می دهد.

تست جریان هوا
غربالگری سریع و ارزان هوا با فشار کنترل شده از کانال عبور می کند در حالی که سرعت جریان یا افت فشار اندازه گیری می شود. انحرافات زیاد از مقادیر مورد انتظار مشکل را به سرعت نشان می دهد. انسداد را مشخص نمی کند یا محدودیت های جزئی را به طور کامل تعیین نمی کند.

آزمایش جریان مایع و افت فشار
نزدیکترین به شرایط عملیاتی واقعی خنک کننده یا آب با نرخ ها و فشارهای معرف به گردش در می آید. افت فشار و جریان اندازه گیری شده با اهداف طراحی یا بخش خوب شناخته شده مقایسه می شود. این روش مشکلات عملکردی را که بررسی های بصری از دست می دهند، می گیرد.

سی تی اسکن
مطمئن ترین گزینه غیر مخرب-. سی تی صنعتی حجم کامل سه بعدی قطعه را ایجاد می کند و پودر باقیمانده، تغییرات ضخامت دیوار-و انسداد جزئی را در هر نقطه از کانال ها نشان می دهد. همچنین می‌تواند هندسه-عنوان ساخته شده را مستقیماً با مدل CAD مقایسه کند. برای کانال های خنک کننده منسجم پیچیده، CT هنوز استاندارد طلایی است.

بررسی وزن و ردیاب
به عنوان شواهد پشتیبانی مفید است. جرم غیرمنتظره پس از تمیز کردن می تواند نشان دهنده پودر به دام افتاده باشد. مایعات ردیاب گاهی اوقات مناطق محدود را برجسته می کنند، اگرچه نتایج کمتر از CT یا آزمایش جریان مناسب است.

مقایسه روش های بازرسی

مرحله اولیه

در نمونه سازی پرینت سه بعدی SLMبا آزمایش جریان هوا یا مایع در هر مقاله اول شروع کنید، سپس سی تی اسکن را روی نمونه های حیاتی اضافه کنید. آزمایش جریان به سرعت به شما می گوید که آیا طراحی کار می کند یا خیر. CT تأیید می کند که کانال ها واقعاً واضح هستند و با هندسه مورد نظر مطابقت دارند. تشخیص زودهنگام مشکلات باعث صرفه جویی در زمان تکرار می شود.

مرحله کوچک-دسته ای و تولیدی

یک طرح نمونه برداری واضح تنظیم کنید. قطعات مهم-ارزش یا ایمنی{2}}بالا اغلب 100 % آزمایش جریان یا CT دریافت می‌کنند. سایر بخش ها از نمونه گیری آماری با مستندات کامل استفاده می کنند. سوابق نرخ جریان، افت فشار و نتایج CT را نگه دارید تا هر دسته قابل ردیابی باقی بماند.

اکثر مشکلات انسداد در مرحله طراحی شروع می شود. قوانین عملی که خطر را کاهش می دهد:

قطر کانال تولید را 1 میلی متر یا بیشتر نگه دارید مگر اینکه روش های تمیز کردن و بازرسی برای اندازه های کوچکتر کاملاً تأیید شده باشد.

از مقاطع متقاطع-خود ساپورت- (اشکی، الماس یا بیضوی) با زوایای برآمدگی 45 درجه یا تندتر استفاده کنید.

اجتناب از خم شدن تیز؛ تا جایی که ممکن است از شعاع های سخاوتمندانه استفاده کنید.

سوراخ‌های فرار یا دهانه‌های موقت پودر اختصاصی- را اضافه کنید که می‌توان آنها را پس از تمیز کردن آب بندی کرد.

جهت کانال اصلی را جهت کمک به تخلیه پودر در حین و بعد از ساختن جهت دهید.

نقاط ورودی و خروجی قابل دسترسی را طراحی کنید تا آزمایش جریان و بررسی های بورسکوپی عملی باقی بماند.

این انتخاب ها خطر باقیمانده پودر را کاهش می دهد و تمیز کردن و بازرسی را قابل اطمینان تر می کند.

هنگامی که یک جزء خنک کننده با کانال های منسجم برای تولید می رسد، فرآیند با بررسی طراحی متمرکز بر حذف پودر و قابلیت بازرسی آغاز می شود. هندسه کانال برای ویژگی‌های خود پشتیبانی{{1}، مسیرهای فرار و جهت ساخت بررسی می‌شود. پس از چاپ، یک -توالی تمیز کردن چند مرحله‌ای-لرزش، هوای فشرده و شستشوی هدفمند- اعمال می‌شود. ابتدا مقالات سپس آزمایش جریان را انجام می دهند و سپس سی تی اسکن را برای تایید پاکسازی و دقت ابعادی انجام می دهند. هرگونه پودر باقیمانده یا انحراف هندسی ثبت می شود و برای تنظیم فرآیند قبل از انتشار مقادیر تولید استفاده می شود. ترکیب ورودی طراحی، تمیز کردن کنترل شده و تأیید حجمی به طور مداوم شانس دسترسی کانال های مسدود شده به مشتری را کاهش می دهد.

هر تامین کننده ای نمی تواند کانال های داخلی تمیز را ارائه و تأیید کند. هنگام ارزیابی یک سازنده پرینت سه بعدی فلزی یا کارخانه چاپ سه بعدی SLM، این سوالات را بپرسید:

آیا آنها سی تی اسکن یا بازرسی حجمی معادل آن را در کانال های داخلی انجام می دهند؟

آیا نتایج آزمایش افت جریان یا فشار{0}} همراه با قطعات ارائه شده است؟

آیا آنها می‌توانند هم نمونه‌های اولیه و هم قطعات کوچک-دسته‌ای یا عمده‌فروشی فلزی پرینت سه‌بعدی را با سوابق بازرسی ثابت مدیریت کنند؟

آیا آنها به جای نقل قول ساده از چاپ، بازخورد طراحی بتن در مورد تمیزی کانال ارائه می دهند؟

آیا ارتباطات فنی در هنگام بروز مشکلات واضح و به موقع است؟

یک تامین‌کننده قطعات فلزی سفارشی پرینت سه بعدی، حذف پودر و تأیید کانال را به عنوان مراحل اصلی فرآیند تلقی می‌کند. به جای ادعاهای بازاریابی به تنهایی به دنبال شواهدی از رویه های تمیز کردن کنترل شده و قابلیت بازرسی مستند باشید.

اگر در حال توسعه یا تامین قطعات خنک‌کننده موتور با کانال‌های داخلی هستید، فایل STEP خود را برای طراحی رایگان-برای-قابلیت ساخت و بازبینی ارسال کنید. این بازبینی خطرات حذف پودر را علامت‌گذاری می‌کند، تغییرات جهت‌گیری و هندسه را پیشنهاد می‌کند و یک طرح بازرسی عملی را برای حجم نمونه اولیه و تولید ترسیم می‌کند. کانال‌های داخلی تمیز نتیجه طراحی عمدی، کنترل فرآیند و تأیید است-نه یک نتیجه خودکار چاپ سه بعدی فلزی.