Лазерный мир

Было гораздо проще изготавливать детали, когда вам не приходилось бы беспокоиться о таких вещах, как растягивающее напряжение и структура зерна

С точки зрения сырья, производственная жизнь была когда-то намного проще. Например, если вы работали в мастерской или производственном цеху, клиенты отправляли бы вам чертеж, сообщали, сколько деталей они хотели, как скоро они были нужны (обычно на следующей неделе), и, если вам повезло, целевую цену.

Там в заголовке будет указана нерж. ст. 316 или титан 6061-T6, аккуратно излжено, из какого металла должны быть изготовлены болты, кронштейны или шкафы. Вы позвоните в местный магазин металлов, узнаете цену, выясните, сколько будут стоить детали, и отправите заявку. Легко.
Когда приходило время делать детали, не было никаких проблем о таких вещах, как прочность на разрыв и структура зерна. Какой бы металл не попал в станок, он появлялся через несколько минут или часов в виде деталей, отличающихся по форме, но практически не пострадавших с металлургической точки зрения. Вы не смогли бы подавать при точении слишком быстро или сгибать слишком сильно, и, пока вы хранили копию сертификатов материала поставщика в файле, любой отказ изделия из-за пористости или трещин напряжения через пять лет стал бы проблемой сталелитейного завода, а не вашей.

И вот уже нет!

По мере того как индустрия 3D-печати превращается из индустрии, в которой используются только прототипы, в отрасль, предназначенную для конечного использования, часто для критически важных деталей, ее специалисты несут ответственность гораздо большую, чем за точность продукта; они также все больше ответственны за его структурную целостность.

Подумайте об этом: в отличие от большинства инструментов станков с ЧПУ, где «раздувание углей» для увеличения производительности может привести к поломке концевой фрезы или, возможно, к переброске детали по цеху, увеличение скорости печати на машине для аддитивной производства металлическим порошком приведет почти наверняка к созданию пористости, расслоению или остаточным напряжениям. Если вам повезет, эти режимы отказов будут генерировать не более чем сломанную заготовку, но они также могут привести к критическим сбоям в будущем.

Что тогда?

Не поймите меня неправильно. Я не похлопываю себя по спине за признание этой потенциальной проблемы. Я уверен, что медицинские, промышленные и особенно аэрокосмические инженеры во всем мире ежедневно сталкиваются с этой проблемой, поэтому строгий упор делается на жесткий контроль процессов, включая надежное программное обеспечение для сборки, встроенную метрологию и строгие процедуры обработки материалов. Именно поэтому компьютерная томография критически важных для полета деталей аддитивного производства теперь является обычной практикой, поскольку выявление внутренних дефектов возможно только с помощью неразрушающего контроля.

Аналогичные аргументы можно привести в отношении полимерных деталей, хотя ставки, вероятно, менее высоки, чем в случае с металлом.

В любом случае, сообщение должно быть ясным: если вы или владелец вашей мастерской задумываетесь о том, чтобы инвестировать в 3D-печать для создания прототипов, оснастки или производства с низким уровнем риска и малым объемом производства, имейте это в виду. Для этого все еще требуется немалое количество обучения, но обучение — это всегда хорошо (по крайней мере, так сказала мне мама).

Но если у вас есть намерение стать следующим поставщиком 3D-печатных деталей для Boeing или Halliburton или Johnson & Johnson, действуйте осторожно. Есть ответственность жизни на линии.

Источник: https://www.thefabricator.com/additivereport/blog/reducing-risk-the-metallurgical-considerations-of-3d-printing