تمام فرایندهای اکستروژن مواد ، پاشش مواد و بسپارش نورپز مخزنی برای ساختارهای بیرون زده و اتصال قطعات به سکو ساخت به ساپورت نیاز دارند . از آنجایی که این فرایندها در اصل برای قطعات پلیمری استفاده می شوند ، قدرت پایین ساپورت ها به آنها این امکان را می دهد تا به صورت دستی جدا شوند. این نوع از ساپورت ها نیز معمولا به عنوان ساپورت های جداشدنی نامیده می شوند . برداشتن ساپورت ها از قسمت های رو به پایین ممکن است نشانی را به جا بگذارد . در نتیجه ، این سطوح ممکن است بعدا به سمباده زنی و پلیش کاری نیاز داشته باشند.
فرایندهای PBF و DED برای فلزات و سرامیک ها نیز معمولا به ساپورت احتیاج دارند . یک نمونه از قالب دندانپزشکی با این رویکرد که حذف ساپورت به سطح اصلی آسیب نمی رساند.برای این فرایند ها ساپورت ها معمولامحکم تر از آن هستند که با دست کنده شوند.از این رو فرزکاری ، اره نواری ، تیغه های برش ،EDM - سیمی و دیگر تکنیک های برش فلز به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. قطعات ساخته شده از ذوب پرتو الکترون نسبت به آنهایی که با شیوه تف جوشی لیزری فلزی ساخته شده اند ، به ساپورت های کمتری احتیاج دارند ، زیرا EBM قطعات را در طول فرایند ساخت در دمای بالا نگه می دارد و تنش های پسماند کمتری به آنها وارد می شود.
ساپورت های ساخته شده از مواد ثانویه
تعدادی از مواد ثانویه ساپورت ها در طول سال ها جهت تسهیل در کارهای سخت برداشتن دستی آنها توسعه یافتند.دوتا از اولین تکنولوژی های استفاده از مواد ساپورت های ثانویه فرایند بسپارش نورپز مخزنی لایه ای Cubital و فرایند پاشش مواد Solidscape بود استفاده آنها از موادساپورت مومی این امکان را برای توده ساخت / ساپورت ها ایجاد می کرد که در وان آب گرم قرار بگیرند تا با ذوب یا حل شدن موم ، قطعه نهایی بدست بیاید.
از آن زمان ، ساپورت ها ی ثانویه ، به صورت تجاری در فرایند اکستروژن مواد و پاشش مواد رایج شده و برای فرایند های لمینت سازی فلزی صفحه شکل – سپس – اتصال و DED هم در محیط تحقیقاتی قابل استفاده بودند. برای دیدن محصولات پرینتر سه بعدی می‌توانید به لینک مربوطه مراجعه نمایید.
برای پلیمرها ، رایج ترین مواد ثانویه ساپورت ها ، مواد پلیمری هستند که قابل ذوب و یا حل در محلول هایی با پایه آب می باشد. آب می تواند برای سرعت بخشیدن به فرایند برداشتن مواد ، بر روی آنها پاشیده شود یا به صورت فراصوتی به ارتعاش در بیاید . برای فلزات ، رایج ترین مواد ثانویه ساپورت ها آلیاژهایی با دمای ذوب پایین یا آلیاژهایی هستند که به صورت شیمیایی در محلول حل می شوند ( در این مورد محلول نباید بر مواد ساخت قطعه تاثیر بگذارد).
بهبود بافت سطح
قطعات AM دارای ویژگی های رایجی از بافت سطح هستند که ممکن است به دلایل زیبایی شناختی یا اجرایی نیاز به اصلاحات داشته باشند . ویژگی های نامناسب و رایج بافت سطح شامل: پلکانی بودن ، چسبندگی پودر ، پرشدن الگو ها از اکستروژن مواد ساپورت ها ، هستند. پلکانی بودن یک موضوع اصلی در تولید لایه ای است ، گرچه فرد می تواند با صرف زمان زیاد ، لایه نازکی را برای به حداقل رساندن خطاها انتخاب کند .چسبندگی پودر ویژگی اصلی فرایند های پاشش همبند ، PBF وDED پودری می باشد. میزان چسبندگی پودر تا حدی با تغییر جهتگیری قطعه ، ریخت شناسی پودر و تکنیک های کنترل گرما قابل کنترل است ( مثل اصلاح الگوی اسکن).
نوع پس پردازشی که برای الاح بافت سطح مورد استفاده قرار می گیرد به نتایج مطلوب پرداخت نهایی بستگی دارد. اگر پرداخت نهایی مات مورد نظر باشد ، انجام یک بید بلاست سطح می تواند به مسطح کردن بافت سطح ، برداشتن گوشه های تیز در بخش های پلکانی و ارائه یک ظاهر کاملا مات ،کمک کند .اگر پرداخت صافت و پولیششده ای مورد نظر باشد ، سمباده مرطوب یا خشک و پولیش دستی انجام می شود . در بسیاری از موارد ، رنگ گردن سطح ( مثلا با سیانو اکریلات یا ماده درز گیر) قبل از سمباده زنی و پولیش کاری نیز مناسب می باشد . رنگ کردن سطح دو فایده پوشاندن منافذ و صاف کردن بخش های پلکانی با نیروی چسبنده را نیز دارد ، از این رو کار سمباده زنی و پولیش کاری نیز مناسب می باشد . رنگ کردن سطح دو فایده پوشاندن منافذ و صاف کردن بخش های پلکانی با نیروی چسبنده را نیز دارد ، از این رو کار سمباده زنی و پو لیش کاری را راحت تر و بهنر می نماید.
چندین شیوه مکانیزه برای بهبود بافت سطح بررسی شده است .دو تا از رایج ترین آنها شامل ماشین کاری غلطکی ترکیبات خارجی و جریان ساینده برای ترکیبات داخلی است. این فراین ها به ازای وضوح ترکیبات کوچک ، حفظ گوشه های تیز و ظرافت در کار ، برای صاف کردن بهنر ترکیبات سطح معرفی شده اند.
بهبود ظرافت ها
قابلیت های وسیعی از نظر دقت و ظرافت در بین فرایند های AM وجود دارد. بعضی از فرایندها قادر به تحمل اندازه هایی یا زیر چند میکرون می باشند درحالیکه دیگر فرایندها ظرافتی در حدود 1 میلی متر را دارا هستند . معمولا ، هرچه حجم ساخت بزرگتر و سرعت ساخت بیشتر باشد ، دقت و ظرافت در کار کمتر می شود . برای مثال بخصوص در فرایندهای رسوب انرژی مستقیم قابل ذکر است که فرایندهای آرامتر و بسیار دقیقتر DED به ظرافتبی در حد چند میکرون می رسند در حالیکه دستگاه های رسوب توده های بزرگ دارای ظرافتی تا چندین میلی – متر می باشند.
منابع عدم دقت
خطاهای مربوط به فرایند بر ظرافت سطح X_Y به شکل متفاوتی از ظرافت محور Z- تاثیر می گذارند . این خطاها از موقعیت یابی و محدودیت های فهرست شده از معماری دستگاه های خاص ، نبود شیوه های کنترل و نظارت بر فرایند حلقه بسته و یا از موضوعات اصلی در میزان حجمی اضافه کردن مواد نشات می گیرد ( مانند استخر ذوب یا اندازه قطره ) . علاوه بر این برای بسیاری از فرایندها ، دقت کاملا بر مهارت کاربر بستگی دارد. بهبود ظرافت در AM در آینده به جای تکیه بر متصدی متخصص به عنوان مکانیزم بازخورد ، به شیوه های کنترل کاملا مکانیزه زمان واقعی احتیاج خواهد داشت تا فرایند را کنترل و نظارت نماید. ترکیب پردازش افزایشی به علاوه کاهشی ، شیوه دیگری برای بهبود دقت در فرایند می باشد .
اتفاقات مربوط به مواد نیز در دقت نقش دارند ، که شامل انحراف ایجاد شده با انقباض و فشار باقی مانده می باشد . انحراف و انقباض کرار شده می تواند با مقیاس گذاری مدل CAD جبران شود . به هرحال قابلیت های پیش بینی شده در حال حاضر برای درک کامل و جبران در مورد تنوع در انقباض و تنش های پسماندی که الگوی اسکن یا هندسه وابسته هستند، به اندازه کافی دقیق نمی باشد. درک کمیتی از تاثیرات شاخص های فرایندی ، شیوه ساخت ، جهتگیری قطعه، ساپورت و عوامل دیگر در حجم انقباض ، تنش پسماند و انحراف جهت بالابردن این قابلیت های پیش بینی شده الزامی هستند. در طول زمان ،برای قطعاتی که به میزان بالایی از ظرافت نیاز دارند ، مواد مازاد باید به ترکیبات مهم اضافه شوند که این مواد بعدا از طریق فرز کاری یا دیگر ابزار کاهشی آنقدر برداشته می شوند تا به دقت مطلوب برسند.
سخن تکمیلی
برای بهره گیری از مزایای AM به همراه دقت های مجموعه های ماشین کاری شده با روش CNC ، یک استراتژی جامع می تواند مورد استفاده قرار بگیرد. یکی از این شیوه ها شامل پش پردازش فایل STL جهت جبران بی دقتی ایجاد شده در ماشین کاری پایانی قطعه نهایی است . برای دیدن محصولات اسکنر سه بعدی می‌توانید به لینک مربوطه مراجعه نمایید.
نظرات کاربران