Всесторонне обобщить влияющие факторы процесса аддитивного производства

Всесторонне обобщить влияющие факторы процесса аддитивного производства

Основываясь на введении аддитивного производства в первых двух главах, а именно «Кратком введении в технологический метод технологии аддитивного производства металлов» и «Простой анализ основных факторов, влияющих на технологию аддитивного производства», можно увидеть, что при использовании технологии аддитивного производства для обработки заготовки, сначала выберите тип источника тепла, размер мощности, скорость сканирования и другие параметры в соответствии с характеристиками материалов, затем поместите материалы в зону обработки через конвейерное устройство и постепенно придайте им форму под действием источника тепла. Процесс аддитивного производства является прерывистым процессом, и стабильность и последовательность процесса являются ключом к его успеху. Стабильность и постоянство обработки продукта может гарантировать только совместное действие материалов, источников тепла, технологических процессов и других факторов. При аддитивном производстве тип, мощность и скорость сканирования общего источника тепла являются постоянными, то есть источник тепла для формования материала стабилен и постоянен во время обработки. Во время обработки источник тепла будет воздействовать на порошок и матрицу в формируемой зоне одновременно. Когда порошок подается путем разбрасывания порошка, источник тепла будет воздействовать непосредственно на порошок; Эффект между источником тепла и матрицей станет более очевидным, когда будет принята прямая подача порошка.

Независимо от того, каким образом порошок помещен в зону формования, общая величина воздействия источника тепла на порошок стабильна в одной и той же зоне воздействия и пространстве. Когда источник тепла воздействует на материал, на него влияет механизм воздействия и состояние самого материала (например, размер частиц, сферичность, состояние поверхности). Следовательно, стабильность процесса аддитивного производства в конечном итоге определяется стабильностью и консистенцией материалов. Чем лучше консистенция материалов, тем более стабильны металлургические изменения материалов во время обработки, чтобы гарантировать, что изменения материалов на пути сканирования и конечные характеристики будут более стабильными и последовательными. Для порошковых материалов постоянство свойств включает не только постоянство химического состава, микроструктуры, механических свойств и других обычных свойств материалов, но также важными показателями являются их морфологические характеристики, такие как размер частиц, степень сферичности и другие факторы. Самый идеальный порошок для аддитивного производства должен иметь одинаковый размер и форму частиц. Из-за ограничений производственного процесса и метода трудно использовать полностью однородные материалы в реальном производстве, и порошок, используемый для обработки, обычно смешивается с порошками с частицами разного размера. Чтобы обеспечить стабильность во время обработки, металлургические изменения этого смешанного порошка во время обработки должны контролироваться в разумных пределах.

According to the characteristics of additive manufacturing technology, k is a constant. When Q supply/Q demand=1, it is the most ideal processing state, and the material will not be overheated or under heated under the effect of heat source; When Q supply/Q demand>1, это означает, что подача источника тепла превышает потребность во время обработки, и избыточная энергия будет нагревать порошок до температуры выше, чем необходимая температура для формования; Когда Q предложение/Q спрос<1, it="" indicates="" that="" the="" energy="" supply="" is="" insufficient.="" as="" the="" smaller="" the="" powder="" diameter="" is,="" the="" larger="" the="" ratio="" of="" q="" supply/q="" demand="" is="" under="" the="" same="" conditions="" of="" other="" parameters,="" that="" is,="" the="" greater="" the="" excess="" energy="" supply="" is,="" the="" easier="" overheating="" occurs="" in="" the="" molding="" process.="" excessive="" heating="" may="" cause="" excessive="" melting="" of="" materials.="" if="" the="" temperature="" of="" the="" molten="" pool="" is="" too="" high,="" the="" flow="" of="" the="" molten="" metal="" in="" the="" molten="" pool="" will="" become="" more="" complex,="" which="" may="" cause="" splashing="" of="" the="" molten="" metal.="" if="" the="" temperature="" is="" too="" high,="" the="" alloy="" elements="" will="" be="" burned="" more="" easily,="" and="" even="" lead="" to="" the="" reaction="" between="" the="" elements="" and="" the="" protective="" gas="" and="" the="" introduction="" of="" inclusions.="" the="" smaller="" the="" diameter="" and="" the="" larger="" the="" specific="" surface="" area="" of="" the="" powder,="" the="" easier="" it="" is="" to="" agglomerate.="" the="" agglomerated="" powder="" will="" greatly="" reduce="" the="" transportability="" of="" the="">

После того, как металл расплавлен, он очень легко сфероидизируется из-за эффекта поверхностного натяжения. Из-за высокой скорости охлаждения при формовании сфероидизация может полностью сохраниться, что приведет к ухудшению качества поверхности заготовки, что в серьезных случаях может привести к сбою обработки. В реальном производстве установлено, что степень сфероидизации в процессе обработки увеличивается с увеличением доли мелкодисперсного порошка в порошке. Когда диаметр порошка слишком велик, энергия, полученная в процессе нагрева, не может полностью нагреть порошок до идеальной температуры формования, что может привести к неполным металлургическим изменениям материалов, повлиять на силу сцепления между материалами и уменьшить компактность заготовки. . Когда диаметр порошка достигнет критического значения, процесс формования будет полностью невозможен. Из закона изменения функции видно, что в смежной области с d0 в качестве середины изменение функции относительно плавное. В это время соотношение энергоснабжения к спросу относительно мало отклоняется от идеального состояния, что способствует поддержанию стабильности процесса аддитивного производства. Можно сделать вывод, что гранулометрический состав порошковых материалов для аддитивного производства должен находиться в относительно узком диапазоне. Это согласуется с реальной ситуацией, когда размер частиц порошка для аддитивного производства обычно составляет 200–500 меш.

Подводя итог, Qinhuangdao zhongwei Precision сделала следующие три вывода о технологии аддитивного производства:

1. Аддитивное производство — это новая технология формования, и материалы являются основными факторами, ограничивающими широкое применение технологии аддитивного производства.

2. Порошковые материалы для аддитивного производства по существу аналогичны порошковым материалам для порошковой металлургии, но требования к гранулометрическому составу более строгие и требуют контроля в узком диапазоне.

3. Размер частиц и гранулометрический состав порошка для аддитивного производства определяются типом источника тепла и параметрами формования.

Для получения дополнительной информации о порошковой металлургии обращайтесь в Qinhuangdao Zhongwei Precision.