ما هي تقنيات المعالجة اللاحقة الشائعة الاستخدام للأجزاء المصنوعة من الألومنيوم بالطباعة ثلاثية الأبع...
سير عمل منهجي للمعالجة اللاحقة
تعد المعالجة اللاحقة ضرورية لتحقيق الخواص الميكانيكية المطلوبة، والدقة الأبعادية، وجودة السطح للأجزاء المصنوعة من الألومنيوم بالطباعة ثلاثية الأبعاد، والتي تُنتج بشكل أساسي عبر صهر الليزر الانتقائي (SLM). يحول تسلسل منهجي من التقنيات الحالة المطبوعة مباشرة - التي تتميز بالإجهاد المتبقي، وهياكل الدعم، وسطح خشن - إلى مكون وظيفي جاهز للتطبيقات المتطلبة في صناعات مثل الفضاء والطيران و السيارات.
الخطوات الأساسية: تخفيف الإجهاد وإزالة الدعم
تتعامل الخطوات الأولية مع الحالة الكامنة للجزء المطبوع مباشرة.
التخمير لتخفيف الإجهاد: تحتفظ أجزاء الألومنيوم، خاصة تلك ذات الأشكال الهندسية المعقدة، بإجهاد داخلي كبير من الدورات الحرارية السريعة. يخفف المعالجة الحرارية المُتحكم بها (التذويب والشيخوخة T6 لسبائك مثل AlSi10Mg) هذه الإجهادات، ويمنع التشويه، ويعزز القوة من خلال تحسين البنية المجهرية للترسيبات.
إزالة هياكل الدعم: تتم إزالة الدعامات ميكانيكيًا عن طريق القطع، أو القص، أو التشغيل الآلي. غالبًا ما يتبع ذلك الطحن أو البرد اليدوي لتنظيف نقاط التعلق.
تشطيب السطح والتشغيل الآلي
يعد تحسين السطح أمرًا بالغ الأهمية للوظيفة وعمر التعب.
التشغيل الآلي باستخدام CNC: يتم تشطيب الواجهات الحرجة، وأسطح التزاوج، والميزات الدقيقة باستخدام التشغيل الآلي باستخدام CNC لتحقيق تسامحات ضيقة وتشطيبات سطحية ناعمة (قيم Ra). هذه الخطوة غير قابلة للتفاوض للأجزاء التي تتطلب إحكامًا أو ملاءمة محامل.
التشطيب الكاشط: تُستخدم تقنيات مثل التشطيب الاهتزازي، أو التفجير بالخرز، أو التشطيب بالتيار لتقليل خشونة السطح الكلية، وإزالة المسحوق الملبّد جزئيًا، وتحسين الجماليات. بالنسبة للقنوات الداخلية، قد يُستخدم التشغيل الآلي بالتدفق الكاشط.
التلميع: للتطبيقات البصرية أو ديناميكا الموائع، يمكن استخدام التلميع الكيميائي أو الكهروكيميائي لتحقيق سطح أملس جدًا وعاكس.
التكثيف والمعالجة الحرارية
للأجزاء في التطبيقات عالية الإجهاد، تعزز العلاجات الإضافية السلامة.
الضغط المتساوي الساخن (HIP): على الرغم من أنه أقل شيوعًا منه في السبائك الفائقة، إلا أنه يمكن تطبيق HIP على أجزاء الألومنيوم عالية الأداء للقضاء على المسامية الدقيقة الداخلية، مما يؤدي إلى زيادة قوة التعب وخصائص ميكانيكية أكثر تباين الخواص.
علاجات حرارية إضافية: يمكن ضبط دورات الشيخوخة الاصطناعية المحددة بدقة بعد المعالجة الحرارية بالتذويب لتعظيم الصلابة والقوة لبيئة التطبيق المحددة.
التفتيش النهائي والتحقق
يكمل ضمان الجودة سلسلة المعالجة اللاحقة.
التفتيش الأبعادي: يتحقق جهاز القياس الإحداثي (CMM) أو المسح بالليزر من هندسة الجزء مقابل نموذج CAD.
الفحص غير التدميري (NDT): يتحقق فحص الصبغة المتغلغلة من عيوب السطح، بينما يمكن للأشعة المقطعية المحوسبة (التصوير المقطعي) فحص البنية الداخلية بحثًا عن مسامية متبقية أو شقوق.
التحقق الميكانيكي: تخضع العينات المطبوعة بجانب الجزء لاختبار الشد، والتعب، والصلادة كجزء من اختبار وتحليل المواد للتحقق من أن المادة المعالجة لاحقًا تفي بالمواصفات.
