Rozdzielenie warstw w druku 3D: dlaczego części pękają po kilku miesiącach
Część, która psuje się w ciągu pierwszej godziny, to problem procesowy. Część, która psuje się w czwartym miesiącu, to zupełnie inna sprawa:
przeszedł kontrolę, został zainstalowany, a w momencie gdy się rozpadł, nikt nie pamiętał, która zmiana go wydrukowała.
Separacja warstw w druku 3D działa w ten sposób, ponieważ płaszczyzna, która ostatecznie się otwiera, była już najsłabszą płaszczyzną
w części w dniu, w którym została zrobiona. Czas nie wymyśla słabości. On się na niej gromadzi.
Samolot, który istniał zanim ktokolwiek go załadował
Wydrukowana ściana to nie jeden, solidny kawałek polimeru. Ścianę tę buduje maszyna do filamentów i maszyna do peletu.
w ten sam sposób, ponieważ oba rodzaje wsadu są nakładane w serii przejść, a nie w jednym wlewie, niezależnie od tego, czy surowiec
Przybywa w postaci filamentu lub granulatu. Jest to stos warstw spawanych ze sobą w wąskim pasie styku,
A w tym pasie dwa przejścia stają się jednym materiałem. Wszystko powyżej i poniżej to polimer w masie.
z wytrzymałością, jaką przypisuje się materiałowi. Wytrzymałość wiązania międzywarstwowego jest zatem niższa niż wytrzymałość
materiał wokół niego jest kwestią geometrii, a nie kontroli jakości.
Ten wbudowany kierunek nie jest wadą, którą można odrzucić podczas kontroli; jest to właściwość, o której na rysunku rzadko się wspomina,
a długość pogarsza sytuację. W największym modelu z tej serii łóżko ma wymiary 1800 × 2400 mm, więc ściana
który biegnie przez całą swoją długość, ma tyle milimetrów sklejonego interfejsu. Część zaprojektowana tak, jakby
jednolity materiał prędzej czy później zaskoczy swojego właściciela.
Co zamarzło w części podczas jej tworzenia
Naprężenia szczątkowe w druku 3D to cena za stworzenie kształtu z gorącego materiału, który jest natychmiast ograniczany
przez materiał, który już stwardniał. Każde przejście jest miękkie, dociskane do nieruchomej powierzchni i
krzepnie w tej pozycji. Wytłoczony materiał zachowuje również uporządkowanie molekularne dzięki przepychaniu przez dyszę,
a to ustawienie zostaje zablokowane w miejscu lądowania, więc podanie jest sztywniejsze wzdłuż niż wszerz.
Nic z tego nie widać podczas inspekcji tego samego dnia. Maszyna z dokładnością do 0,02 mm w położeniu nadal będzie produkować
ściana, której najsłabsze płaszczyzny są niewidoczne dla mierzących ją przyrządów; dokładność nic nie mówi o tym, jak
No cóż, dwa przejścia połączone. Świeżo wydrukowana część już trzyma ładunek, który jeszcze nie znalazł miejsca,
a interfejs to miejsce, w którym koncentruje się obciążenie, ponieważ jest to najmniej ciągła część ściany. Przekrój a
część i interfejs to linia, którą można znaleźć za pomocą ostrza.
Dlaczego kalendarz jest częścią mechanizmu
Zapytaj, dlaczego części drukowane w technologii 3D z czasem pękają, a szczerą odpowiedzią będą trzy procesy, z których żaden nie jest widoczny
jakiekolwiek zainteresowanie w pierwszym tygodniu. Wszystkie trzy atakują ten sam samolot.
Relaksacja naprężeń w polimerach oznacza, że materiał poddany długotrwałemu naprężeniu stopniowo redystrybuuje przenoszone przez siebie obciążenie.
W połączeniu, które zostało zamocowane, obciążenie to zostaje przeniesione na powierzchnię styku, której nie było zaprojektowane do przenoszenia.
Pełzanie w częściach drukowanych w technologii 3D to ta sama moneta, postrzegana raczej jako ruch niż obciążenie: pod stałym naciągiem, połączone
interfejs odkształca się powoli, a powolna deformacja powoduje, że małe puste przestrzenie na linii spoiny stają się pęknięciami.
Trzeci proces działa na zegarze, a nie na kalendarzu. Wibracje, cykle termiczne w sąsiednim
Stalowa część i powtarzające się obciążenia start-stop otwierają nieco interfejs w każdym cyklu. Pęknięcie, które powiększa się o ułamek
milimetra na tysiąc cykli jest niewidoczny podczas krótkiego testu i oczywisty po sezonie użytkowania.
Środowisko jest czynnikiem wyzwalającym, a nie przyczyną
Ekspozycja ma największe znaczenie w przypadku, gdy występuje już stałe naprężenie rozciągające, dlatego preferowanym rozwiązaniem jest interfejs
miejsce awarii, a nie ściana. Pochłanianie wilgoci przez elementy drukowane w 3D nie jest kosmetyczne: polimery polarne
na wodzie, pęcznieją i miękną, a pęcznienie jest nierównomierne w grubej ścianie. Pękanie naprężeniowe środowiska
reszta, gdzie płyny procesowe, oleje lub środki czyszczące gromadzą się na obciążonej powierzchni, otwierając szczeliny, które następują po
najsłabszy dostępny samolot.
Gdzie tak naprawdę trafia obciążenie usługowe
Części ulegają zniszczeniu wzdłuż warstw, gdy obciążenie przebiega przez nie. Ta sama część obciążona w płaszczyźnie warstw jest znacznie wytrzymalsza,
a ta różnica jest większa, niż pozwala na to większość rysunków. Obciążenie serwisowe rzadko uwzględnia rysunek: śruba
skręcany z jednej strony, wspornik, który wygina się podczas uruchamiania maszyny, element unieruchomiony na obu końcach.
Montaż jest często momentem decydującym o jego dokręceniu, ponieważ zbyt mocne dokręcenie śruby powoduje naprężenie połączenia
zanim część wykona jakąkolwiek pracę.
Warto prześledzić drogę obciążenia na papierze przed wydrukowaniem czegokolwiek: od elementu mocującego, przez ścianę, przez którą przechodzi
przez, do czegokolwiek, na czym zamontowana jest część. Na każdym etapie pytanie ma tylko dwie odpowiedzi – napięcie
biegnie wzdłuż warstw lub w poprzek. Jeśli odpowiedź brzmi druga, poprawka należy do rysunku,
nie w krajalnicy.
Zmniejszanie szans przed opuszczeniem warsztatu przez część
Zacznij od samego interfejsu. Długie serie oznaczają również wiele interfejsów: zakres warstw maszyny, 0,04 mm na
cienki koniec i 0,6 mm na grubym końcu, pozwala jednej ścianie przenosić piętnaście razy więcej płaszczyzn połączonych na jednym krańcu
jak w drugim przypadku, a na rysunku zazwyczaj nie ma informacji, który z nich został użyty. Stała grubość ścianki wzdłuż
ścieżka ładowania wykonuje podobną pracę, podobnie jak unikanie przejść z cienkiej do grubej warstwy, gdzie przejście musi łączyć się z dużo
większa masa i ostre wewnętrzne narożniki, w których koncentrują się naprężenia.
Następnie zaprojektuj obciążenie z dala od płaszczyzny. W miejscu, gdzie część będzie narażona na stałe naprężenie, ustaw ją tak, aby naprężenie przebiegało
wewnątrz warstw, a nie w poprzek nich, i dodaj materiał tam, gdzie znajdują się elementy złączne. Uszczelnianie powierzchni drukowane w technologii 3D
warto rozważyć części w przypadku wszystkiego, co ma kontakt z płynem lub spędza życie w wilgotnym powietrzu: uszczelniona powierzchnia spowalnia
pochłania wilgoć i utrzymuje agresywne media z dala od odsłoniętych końców interfejsu.
Część nośna powinna być również wydrukowana z numerem partii, do której należy. Przy 42 rozmiarach wydruku w zakresie, nazwa pliku
samo w sobie nie pozwoli na powiązanie awarii z maszyną trzy miesiące później; w przypadku zapisów wsadowych jest to możliwe.
Na koniec kontroluj, co dzieje się po wydrukowaniu. Elementy nośne nie powinny pozostawać przez miesiące w niekontrolowanym miejscu.
Części w magazynie i te o krytycznym znaczeniu dla ładunku powinny być montowane z momentem obrotowym, który sam ustaliłeś, a nie takim, który wybrał monter.
Wniosek
Rozwarstwienie się warstw wydruku 3D, do którego doszło kilka miesięcy po rozpoczęciu użytkowania, nie jest pechem ani ukrytą wadą, która nie spełnia norm jakości.
To przewidywalny wynik zmagazynowanego stresu, słabego samolotu i środowiska, które nieustannie oddziałuje na oba te czynniki.
Zbuduj bardziej niezawodną linię spawania, utrzymuj obciążenie poza płaszczyzną, zwolnij środowisko i określ
życie, którego potrzebujesz. Poproś materiał, aby niósł to, co może nieść, w kierunku, w którym może to nieść, i pęknięcie, które
przybyłoby w przyszłym sezonie, pozostaje tam, gdzie jego miejsce — zgodnie z analizą.
