Hva er kravene til overflateruhet for 3D-utskrift av metall i forskjellige bransjer?

一, Den tekniske betydningen og industripåvirkningen av overflateruhet.
Overflateruhet (Ra) er et nøkkelmål for overflatens mikro-geometriske form. Tallet som kommer opp for det påvirker direkte hvor godt komponenten motstår slitasje, korrosjon, tretthet og tetning. Når du 3D-printer med metall, påvirkes Ra-verdien av ting som størrelsen på pulverpartiklene, tykkelsen på lagene, kraften til laseren og skanneteknikken. For eksempel kan fint pulver (15–45 μm) ha en Ra-verdi så lav som 3–5 μm fordi det flyter godt og fyller smeltebassenget jevnt. På den annen side har grovt pulver (53–105 μm) vanligvis Ra-verdier mellom 8 og 12 μm fordi partiklene deres er for store.
Mesteparten av tiden er Ra-verdiene for trykte deler som ikke er optimalisert mellom 7 og 20 μm. Dette nivået kan dekke de fleste industrielle behov, selv om det er store funksjonelle risikoer i high-industrien.
Luftfart: Rue overflater kan lett føre til at stress bygges opp, noe som kan gjøre at motorbladene knekker for tidlig når de er under høy temperatur og trykk.
Medisinske implantater: Ra-nivåer høyere enn 3,2 μm øker faren for at mikroorganismer fester seg til dem og kan forårsake infeksjoner etter operasjonen;
Forbrukerelektronikk: Overflatens ruhet kan gjøre det vanskeligere for optiske deler å passere lys gjennom og redusere klarheten til bildene.
2, Behovene for og eksempler på bransjedifferensiering
1. Luftfart: Det endelige målet for Ra Mindre enn eller lik 1,6 μm
Luftfartssektoren har svært strenge standarder for hvor pålitelige deler må være. For eksempel må turbinblader kunne håndtere en sentrifugalkraft på 100 000 omdreininger per minutt ved en høy temperatur på 1300 grader Celsius. Selv små overflatefeil kan ha forferdelige effekter. I næringslivet er det etablert at:
Teknisk standard: For å redusere risikoen for avskalling av oksidasjonslaget ved høye- temperaturer, bør Ra-verdien til essensielle deler holdes mellom 0,8 og 1,6 μm.
I et typisk scenario ble laserselektiv smelteteknologi (SLM) brukt til å skrive ut enkeltkrystallblader for en bestemt type flymotor. Deretter ble det brukt vakuumelektropolering for å gjøre overflaten jevnere, noe som senket ruheten fra Ra12 m til Ra0,8 m og økte utmattingstiden med 40 %.
Prosessinnovasjon: Huashu High Tech FS200M-maskinen har et 40 μm fint lyspunkt som kan skrive ut Ra3,0 μm deler direkte. Dette møter behovene til romfartsindustrien for masseproduksjon av små presisjonsdeler.
2. Medisinske implantater: biokompatibilitet rød linje med Ra 3,2 m
Medisinsk virksomhet trenger grove overflater fordi de er tryggere for mennesker og fungerer bedre med andre ting:
Ortopediske implantater: Leddproteser av titanlegering må etterligne den trabekulære strukturen til bein, med overflateruhet regulert til Ra1,5-2,5 μm for å lette vedheft og spredning av benceller;
Tannimplantater: Ra-verdien for det gjengede området må være mindre enn eller lik 3,2 μm; ellers kan bakterieutvikling forårsake periimplantitt.
Yunyao Shenweis hele prosesskjedeoptimalisering (ultra-fin pulverspredning + høy-optisk banekontroll med høy presisjon) gir overflaten en kvalitet på Ra0,8–2,8 μm. Dette betyr at implantater kan gå rett til operasjonsstuen uten ekstra behandling.
3. Elektronikk for forbrukere: Ra Mindre enn eller lik 0,8 μm er det optiske karakterkriteriet.
Presset mot mindre produkter og flere funksjoner innen forbrukerelektronikk er det som driver jakten på glatte overflater.
Optiske deler: Festet til mobilkameraet må ha en Ra på 0,8 μm eller mindre for å unngå uskarpe bilder produsert av lysspredning.
Strukturelle deler: For å forhindre at bærbare hengsler slites ned for raskt, må de behandles med en overflate som har en Ra på mindre enn 1,6 μm.
Bransjepraksis: Zhongrui Technology iSLM80P-utstyr bruker en 25 m spot og dynamisk pulverspredningsteknologi for å skrive ut mikroantenner med Ra 3,2 m direkte. Dette reduserer etterbehandlingstiden-med 80 % sammenlignet med standardmetoder.
4. Energi og mugg: et godt kompromiss mellom kostnad og Ra Mindre enn eller lik 6,3 μm
Ved produksjon av energiutstyr og former må overflateruhet være en god blanding av kostnader og ytelse:
Gassturbinforbrenningskammer: Det må kunne håndtere høye temperaturer på 1200 grader og gasserosjon. Overflateruheten må holdes mellom Ra3,2 og 6,3 μm for å finne et kompromiss mellom korrosjonsmotstand og prosesseringseffektivitet.
Sprøytestøpe: Ra-verdien til den konforme kjølekanalens overflate skal være mindre enn eller lik 6,3 μm. Hvis det ikke er det, kan produktet forvrenges fordi det ikke avkjøles jevnt.
For eksempel ble SLM-teknologi brukt til å trykke en bestemt type bilform. Kjemisk polering brakte Ra-verdien ned fra 15 μm til 6,3 μm, noe som gjorde at formen varte 30 % lenger.