ما هي تقنيات المعالجة اللاحقة الشائعة التطبيق على أجزاء سبائك الألومنيوم المصنعة بتقنية SLM؟
تسلسل معالجة لاحقة موحد
يعد تسلسلًا موحدًا لتقنيات المعالجة اللاحقة أمرًا ضروريًا لتحويل أجزاء الألومنيوم المصنعة بتقنية الانصهار بالليزر الانتقائي (SLM) كما هي بعد الطباعة إلى مكونات ذات خصائص ميكانيكية موثوقة، ودقة أبعاد، وجودة سطح وظيفية. بالنسبة لسبائك شائعة مثل AlSi10Mg، تعالج هذه العملية الخصائص الكامنة لعملية SLM — الإجهاد المتبقي، وهياكل الدعم، وخشونة السطح، والبنية المجهرية غير المتوازنة — لتلبية المتطلبات الصارمة لصناعات مثل الفضاء والطيران و السيارات.
المعالجة الحرارية: تخفيف الإجهاد والتقادم
المعالجة الحرارية هي الخطوة الأساسية لضمان استقرار الجزء وأدائه.
التخمير لتخفيف الإجهاد: يتم إجراؤه مباشرة بعد التصنيع للتخفيف من الإجهادات المتبقية العالية التي يمكن أن تسبب تشوهًا أو تشققًا. هذا يثبت الجزء للمناولة والتصنيع اللاحقين.
المعالجة الحرارية بالذوبان والتقادم (T6): دورة معالجة حرارية كاملة هي المعيار. عملية الذوبان توحد البنية المجهرية وتذيب عناصر السبيكة، بينما يسبب التقادم الاصطناعي اللاحق ترسيب أطوار التقوية (مثل Mg₂Si في AlSi10Mg)، مما يحسن قوة الشد للجزء، وصلابته، واستقراره الأبعادي.
إزالة الدعم وتشطيب السطح
تتعامل هذه الخطوات مع الشكل الهندسي الخارجي للجزء وجمالياته.
إزالة هيكل الدعم: تتم إزالة هياكل الدعم بعناية عن طريق القطع، أو القص، أو التشغيل الآلي، يليها طحن يدوي أو برد لتنظيف نقاط التعلق.
تحسين السطح: يكون السطح بعد الطباعة ذو خشونة عالية. تُستخدم تقنيات مثل التفجير الكاشط (بالحبيبات أو الرمال) والتشطيب بالاهتزاز بشكل شائع لتقليل خشونة السطح (Ra)، وإزالة المسحوق المنصهر جزئيًا، وتحسين المظهر الموحد.
التشغيل الآلي الدقيق (CNC): يتم تشطيب الأسطح الوظيفية الحرجة، وسطحات التلامس، والمميزات التي تتطلب تسامحات ضيقة بالتشغيل الآلي النهائي. هذه خطوة غير قابلة للتفاوض لتحقيق أسطح مانعة للتسرب، أو مقاسات محامل، أو أشكال إيروديناميكية.
معالجات متقدمة للأجزاء عالية النزاهة
للمكونات في تطبيقات حساسة للإجهاد أو مانعة للتسرب، يتم تطبيق معالجات متقدمة إضافية.
الكبس المتساوي الحار (HIP): يخضع الجزء في عملية HIP لدرجة حرارة عالية وضغط متساوي، مما يزيل بشكل فعال المسامية الدقيقة الداخلية. يؤدي هذا إلى زيادة قوة التحمل، وتحسين المطيلية، وخصائص ميكانيكية أكثر توحدًا في جميع الاتجاهات.
معالجات سطحية متخصصة: قد يتم تطبيق عمليات مثل التشغيل الآلي بالتدفق الكاشط (لللقنوات الداخلية)، أو التلميع الكيميائي، أو الأنددة لتعزيز نعومة السطح، أو مقاومة التآكل، أو لأغراض جمالية.
التحقق وضمان الجودة
يتم التحقق من سلسلة المعالجة اللاحقة من خلال فحص صارم.
التحقق الأبعادي: باستخدام آلات القياس الإحداثي (CMM) أو الماسحات الضوئية ثلاثية الأبعاد لضمان المطابقة لنموذج CAD.
الفحص غير الإتلافي (NDT): يتحقق فحص الاختراق بالصبغة من وجود عيوب سطحية. قد يتم استخدام التصوير المقطعي المحوسب بالأشعة السينية (المسح CT) لتقييم الجودة الداخلية للأجزاء المعقدة.
الاختبار الميكانيكي: تخضع عينات اختبار من نفس الدفعة لاختبارات الشد، والتحمل، والصلادة كجزء من اختبار وتحليل المواد للشهادة بأن المادة المعالجة لاحقًا تلبي جميع متطلبات الخصائص الميكانيكية المحددة.
