Повлияет ли сложная геометрическая структура формы на качество печати?

一, Трудность точной печати сложных геометрических фигур.
1. Точность проектирования и нарезки модели.
Обработка срезов модели должна быть более точной для сложных геометрических структур, имеющих небольшие сечения, тонкие стенки или висящие части. Например, если толщина стенок формы менее 0,5 мм, обычное программное обеспечение для нарезки может привести к перекосу между слоями, поскольку оно не обладает достаточной точностью. Кроме того, если подвесная конструкция сконструирована и не поддерживается правильно, она может легко разрушиться во время печати. Компания Bolite независимо разработала алгоритм нарезки для проекта формы лопатки авиационного двигателя, который сохранял минимальный размер элемента в пределах 0,3 мм. Они также использовали технологию адаптивной поддержки, чтобы повысить вероятность успеха печати подвесной части до 98%.

2. Усадка материалов и тепловые нагрузки.
Скорость усадки материалов в процессе плавления и затвердевания напрямую влияет на точность размеров 3D-печати металлом. Например, Inconel 718, сплав никеля, имеет коэффициент теплового расширения 12,5 × 10⁻⁶/градус. При печати форм со сложными кривыми из-за разницы температур в разных областях может возникнуть неравномерная усадка и деформация. Благодаря добавлению модели компенсации термического напряжения в программное обеспечение для нарезки конкретного случая пресс-формы автомобильного компонента погрешность усадки снизилась с 0,2 мм до 0,05 мм. Это сделало форму намного точнее при сборке.

3. Точность оборудования и контроль его перемещения.
Высококлассные-промышленные-машины для 3D-печати класса используют систему линейного привода, которая может ускоряться до 5g и позиционировать с точностью ± 10 мкм. Но сложные геометрические формы еще больше влияют на скорость реагирования оборудования. Например, при печати форм со спиральными каналами сопло должно оставаться на правильном пути даже при быстром движении. В противном случае размеры поперечного-каналов потока могут легко измениться. Метод управления с замкнутым контуром- использовался в проекте медицинской пресс-формы, чтобы поддерживать погрешность траектории сопла в пределах ± 5 мкм, что гарантировало, что диаметр канала останется прежним.

2. Путь оптимизации процессов для сложных геометрических структур.
1. Оптимизация формы и облегчение
Используя алгоритмы, технология оптимизации топологии может автоматически найти лучший способ распределения ингредиентов, избавляясь от лишних компонентов, сохраняя при этом прочность формы. Например, оптимизация топологии снизила вес конкретной формы для литья под давлением на 40 % и добавила к внутренней конструкции контур охлаждающей воды, что сделало ее охлаждение на 25 % более эффективным. Кроме того, использование решетчатых каркасов позволило создавать еще более легкие вещи. Решетка из титанового сплава с 30% пористостью заполняет соединительную форму. Это сокращает расход материала на 60% при сохранении жесткости.

2. Технология мульти-совместного лазерного сканирования.
Для больших и сложных форм совместное-лазерное сканирование может сделать печать намного быстрее и точнее. Platinum BLT-S800 оснащен 8 лазерами, которые позволяют формовать изделия размером до 800 × 800 × 1000 мм³. Он также сохраняет погрешность межслойного соединения в пределах ± 0,03 мм. В новом проекте по изготовлению формы для лотков для аккумуляторов транспортных средств мульти-технология совместной работы лазеров сократила время печати с 72 часов до 24 часов. Допуск на размеры также превысил авиационные стандарты ± 0,05 мм.

3. Мониторинг на месте и замкнутый-управление
В процессе печати система мониторинга на месте-использует инфракрасные камеры, датчики ванны расплава и другое оборудование для записи в реальном-времени информации, включая температуру и геометрию ванны расплава. В ходе проекта по изготовлению пресс-формы для диска турбины авиационного двигателя система мониторинга на месте обнаружила странные температурные режимы. Затем система автоматически изменила мощность лазера и скорость сканирования, снизив пористость с 0,8% до 0,2%. Это значительно увеличило усталостную долговечность пресс-формы.

3. Технология пост-обработки делает сложные структуры более точными.
1. Снятие стресса и термообработка.
Термическая обработка необходима для металлических форм для 3D-печати, чтобы избавиться от остаточных напряжений. Твердость инструментальной стали H13 может варьироваться от 38HRC до 52HRC после обработки раствором при 1050 градусах, а затем состаривания при 620 градусах. Стабильность размеров также может повыситься на 30%. За счет улучшения метода термообработки в данном случае литья под давлением степень изменения размеров полости формы увеличилась с 0,15% до 0,05%, что соответствует стандартам для изделий оптического качества, полученных литьем под давлением.

2. Точная обработка и обработка поверхности.
Фрезерование с ЧПУ может сделать изделия важных размеров еще более точными. Определенная форма соединителя изготавливается с использованием 3D-печати и композитного материала с ЧПУ, при этом зазор между посадками поддерживается с точностью до 0,005 мм, что является самым высоким уровнем в мире. Технология электролитической полировки также может сделать поверхность менее шероховатой: от Ra8 мкм до Ra0,2 мкм, что соответствует стандартам биосовместимости медицинских имплантатов.