Moeten we na het verwijderen van de drager opnieuw een oppervlaktebehandeling uitvoeren?

一, Typen en redenen voor oppervlaktefouten na het verwijderen van de steun
1. Mechanische schade: Schade aan het oppervlak veroorzaakt door contact met gereedschap
Om metalen steunen te verwijderen, gebruiken mensen gewoonlijk apparatuur zoals een tang, slijpschijf of laser. Bij het verwijderen van de steunstructuur van de interne koelkanalen van turbinebladen van vliegtuigmotoren kan het gebruik van snijgereedschappen van harde legeringen bijvoorbeeld krassen op het oppervlak van het titaniumlegeringssubstraat veroorzaken die 0,1-0,3 mm diep zijn. Het robotondersteuningssysteem van Zhejiang Tuobo houdt de contactdruk binnen 0,1 N met behulp van force feedback-controle, maar lokale inkepingen kunnen nog steeds optreden vanwege verschillen in de materiaalhardheid.
2. De door hitte-beïnvloede zone is het gebied waar het lasersnijden spanning heeft achtergelaten.
Bij het lasersnijden van dragers kan het oppervlak van het materiaal heet genoeg worden om een ​​door hitte beïnvloede zone (HAZ) te genereren. Op nikkel-gebaseerde legeringen voor hoge- temperaturen kunnen bijvoorbeeld 20% tot 30% van hun hardheid verliezen na lasersnijden, en er kunnen microscheurtjes ontstaan. De experimentele gegevens voor een specifiek type raketmotormondstuk geven aan dat de voortplantingssnelheid van de breuk van het laser-gesneden oppervlak, zonder warmtebehandeling, driemaal groter is dan die van het substraat tijdens vermoeiingstests.
3. Poederresten: een probleem bij het reinigen van ingewikkelde constructies
Tijdens het poederbedsmeltproces (PBF) kan de ruimte tussen de ondersteunende structuur en het substraat poeder bevatten dat nog niet is gesmolten. Een casestudy van een medisch implantaatbedrijf toont aan dat wanneer de dikte van de overgebleven poederlaag op het osseo-integratiegrensvlak van de acetabulumcup meer dan 0,1 mm bedraagt, de efficiëntie van de botintegratie met 40%. 5% daalt; tot 10% van het poeder kan zelfs met vibratiescreening en luchtstroomreiniging niet worden geëlimineerd. Dit komt door elektrostatische adsorptie of mechanische storing.
2. De behoefte aan secundaire oppervlaktebehandeling: een beslissingsmodel gebaseerd op hoe het zal worden gebruikt
1. In de lucht- en ruimtevaart zijn prestaties gegarandeerd onder zeer slechte omstandigheden.
Secundaire oppervlaktebehandeling is een must bij het maken van verbrandingskamers voor vliegtuigmotoren. Het interne stroomkanaal moet temperaturen van 1500 graden en drukken van 10 MPa aankunnen. Nadat de ondersteuning is verwijderd, moet de oppervlakteruwheid (Ra) onder de 0,8 μm worden gehouden. Eén bedrijf gebruikt het combinatieproces "zandstralen + elektrolytisch polijsten":
Zandstraalbehandeling: Gebruik aluminiumoxidezanddeeltjes van 200 mesh om de Ra-waarde te verlagen van 6,3 μm naar 1,6 μm. Hierdoor ontstaat een drukspanningslaag die 0,5–1 μm dik is en de vermoeiingssterkte met 15% verhoogt.
Elektrolytisch polijsten: door een elektrochemisch proces te gebruiken om een ​​op fosfaat-gebaseerde oplossing op te lossen, wordt de Ra-waarde verlaagd tot 0,4 μm en worden de microscheurtjes in het oppervlak, veroorzaakt door zandstralen, verwijderd.
2. Medische implantaten: essentiële criteria voor biocompatibiliteit
De kwaliteit van het oppervlak van orthopedische implantaten van titaniumlegeringen heeft een directe invloed op hoe goed ze integreren met het bot. Als de Ra-waarde van het oppervlak nadat de steun is verwijderd meer dan 1,6 μm bedraagt, hebben experimenten aangetoond dat de adhesiesnelheid van osteoblasten met 60% daalt. Eén bedrijf gebruikt het drie-stappenproces van "mechanisch polijsten + zuuretsen + anodiseren":
Mechanisch polijsten: Gebruik schuurpapier met korrel 600 om steunresten te verwijderen en de Ra-waarde op of onder 3,2 μm te houden.
Behandeling met zuuretsen: Ets in een gemengde oplossing van fluorwaterstofzuur en salpeterzuur gedurende 10 minuten om een ​​microporeuze structuur te creëren die 5–10 μm dik is en de botcellen helpt te prolifereren.
Anodiseren: Creëer een TiO₂-oxidefilm van 200 nm dik bij 18V. Dit maakt het oppervlak vijf keer beter bestand tegen corrosie en geeft het een gouden kleur, waardoor het acceptabeler wordt in klinische omgevingen.
3. Industriële matrijzen: zoek een balans tussen nut en kosten
Bij het maken van spuitgietmatrijzen moet de secundaire oppervlaktebehandeling een compromis vinden tussen kosten en prestaties. Een specifieke bedrijfsmethode voor het elimineren van steun van mallen van aluminiumlegeringen na behandeling:
Oplossing die economisch werkt: Om aan de algemene behoeften van het kunststofgieten te voldoen, wordt alleen een zandstraalbehandeling (Ra-waarde kleiner dan of gelijk aan 3,2 μm) uitgevoerd. Hierdoor worden de kosten per stuk met 40% verlaagd.
Oplossing met hoge prestaties: Verhoog de CNC-precisiebewerking (Ra-waarde < 0,8 μm), wat goed is voor matrijsonderdelen die heel glanzend of helder moeten zijn, maar het duurt drie keer zo lang.
3, Technologische evolutie: grote stappen voorwaarts op het gebied van automatisering en intelligentie
1. Een robot die de precisierevolutie van het systeem helpt
Het zes--assige robotsysteem van Zhejiang Tuobo maakt gebruik van visuele 3D-positionering en force feedback-controle om steunpunten te verwijderen met een nauwkeurigheid van minder dan een millimeter. In het geval van een bepaald luchtvaartbedrijf verlaagde de technologie het resterende ondersteuningspercentage van turbinebladen van 12% naar 0,5% en verminderde ook de schade veroorzaakt door handmatig ingrijpen.
2. Het combineren van verschillende soorten verwerkingstechnologie
Het Duitse bedrijf EOS heeft de geïntegreerde apparatuur "de support polishing" gemaakt, die magnetorheologisch polijsten (MRF) uitvoert direct nadat de steun is verwijderd. MRF kan oppervlakken in minder dan 10 minuten gladder maken van 3,2 μm tot 0,1 μm zonder de ondergrond te beschadigen. Dit is mogelijk omdat niet-Newtonse vloeistoffen dikker worden als ze worden gescheurd.
3. Voorspellende optimalisatie van digital twin tech
Siemens produceerde het NX MCD-programma, dat kan laten zien hoe de spanning op het oppervlak verandert nadat de ondersteuning is verwijderd. Er werd gebruik gemaakt van een digital twin-model om de beste lasersnijroute voor een motorblad te vinden. Hierdoor werd de door hitte beïnvloede zone 0,5 mm breed in plaats van 0,2 mm breed en werd de levensduur tegen vermoeiing verdubbeld.