Straitéisí comhbhrú timthrialla agus leas iomlán a bhaint as próiseas iomlán i gcéim forbartha fréamhshamhlacha na gcodanna struchtúracha ceirmeacha chun cinn

Sa chéim T & F agus fréamhshamhlú de chriadóireacht struchtúrach príomhshrutha ar nós alúmana, zirconia, chomhdhúile sileacain agus nítríde sileacain, is minic a bhíonn próisis thraidisiúnta faoi réir baic sistéamach mar thimthriallta fada oscailte múnla, crapadh mór shintéirithe, ard-deacracht próiseála crua, agus costais ard trialach agus earráide. De ghnáth glacann an cosán traidisiúnta "múnla-mheaisniú crua-chrua" 4 go 8 seachtaine. Chun atriall éifeachtach a bhaint amach sa mhargadh domhandaithe le dian-iomaíocht teicneolaíochta, ní mór don fhoireann T&F briseadh ar shiúl ó smaointeoireacht líneach na déantúsaíochta traidisiúnta agus an timthriall promhaidh a ghiorrú níos mó ná 50% go córasach trí dhigitiú múnlaithe, tuar insamhalta, agus idirdhealú iar-phróiseála.

1. Tréithe ábhair a dhí-thógáil agus nádúr na scrogall timthrialla

Chun cinn a bhaint amach sa timthriall fréamhshamhlú, ní mór dúinn a shoiléiriú ar dtús na difríochtaí i nádúr fisiceach agus ceimiceach na gceithre chroí-criadóireacht struchtúrach agus a srianta ar luas an taighde agus na forbartha. Ó thaobh na hinnealtóireachta ábhair, tá aibíocht teicneolaíochta sách ard ag alúmana agus zirconia, mar chriadóireacht ocsaíd. Is é an bun-contrárthacht ná an luaineacht crapadh de bharr ghníomhaíocht an bhaisc púdair agus an saobhadh geoiméadrach le linn shintéiriú ardteochta. Go háirithe zirconia, mar gheall ar a iompar claochlaithe céim chasta (céim tetragonal go trasdul céim monoclinic) agus crapadh toirte suas le 20% ~ 25%, tá sé éasca a scoilteadh nó dlúith go mór le linn na céim shintéirithe má tá easpa rialaithe próisis beacht ann.

I gcodarsnacht leis sin, tá tréithe nascáil comhfhiúsacha an-láidir ag chomhdhúile sileacain agus nítríde sileacain, mar chriadóireacht neamh-ocsaíd, rud a thugann airíonna meicniúla ardteochta neamhchosúla dóibh, ach freisin go díreach mar thoradh ar an deacracht mhór a bhaineann le shintéiriú gan bhrú. De ghnáth braitheann chomhdhúile sileacain ar áiseanna shintéirithe speisialta nó ar chosáin shintéirithe imoibríocha, agus tá ceanglais dhian ag nítríde sileacain ar an atmaisféar shintéirithe (cosúil le cosaint nítrigine ardbhrú). Mar sin, is minic nach luíonn an tranglam a bhaineann le criadóireacht neamh-ocsaíd phromhaidh i múnlú geoiméadrach, ach le linn iniúchadh a dhéanamh ar an gcóras shintéirithe agus dífhabhtú arís agus arís eile ar chuair teochta foirnéise ardteochta. Is í an phríomhloighic a bhaineann le promhadh a bhrostú ná déantúsaíocht breiseán digiteach nó gearradh bán leath-isostatach a chur in ionad déantúsaíochta múnla traidisiúnta, agus deireadh a chur go hiomlán leis an timthriall trialach agus earráide "deisiú múnla dífhoirmithe shintéirithe" trí insamhalta uimhriúil.

2. Conairí próisis lárnacha chun an próiseas iomlán a bhrostú

1. Teicneolaíocht mhúnlú digiteach a fhaigheann réidh le spleáchas múnla

Sa chéim tosaigh de tháirgeadh trialach baisc bheaga de 1 go 10 bpíosa, tabharfaidh infheistíocht i múnlaí cruach nó múnlaí insteallta am agus costais chaipitiúla dofhulaingthe. I gcás páirteanna struchtúracha casta, ba cheart stereolithography nó ​​teicneolaíocht priontála 3D próiseála solais dhigiteach a thabhairt isteach ar dtús. Is féidir leis na cosáin déantúsaíochta breiseán seo samhlacha 3D CAD a thiontú go bearnaí soladacha, ag laghdú an t-am ullmhúcháin uirlisí luath ó sheachtainí go laethanta. Tá siad oiriúnach go háirithe do chomhpháirteanna alúmana agus zirconia ina bhfuil micreachainéil inmheánacha, bealaí sreafa casta, nó gnéithe ballaí tanaí.

I gcás páirteanna struchtúracha mórmhéide, bloc-chruthach nó diosca-chruthach, léiríonn meaisínithe glas luach praiticiúil an-ard. Úsáideann an cosán seo brú isostatach fuar (bearnaí dlúth mórmhéide nó bearnaí réamh-sintered ar theocht íseal a ullmhú, agus ansin uirlisí meaisín CNC a úsáid chun gearradh éifeachtach a dhéanamh i stát glas "cosúil le cailc" an ábhair, agus ar deireadh é a sheoladh go díreach chuig foirnéis ardteochta le haghaidh shintéiriú. Seachnaíonn an modh seo an pointe pian de chruas an-ard agus an deacracht a bhaineann le cruas an-ard agus an deacracht a bhaineann le meaisínithe an choimpléasc ceirmeacha a shintéiriú agus a fhoirmiú casta. níos lú ná 48 uair an chloig.

2. Insamhladh uimhriúil agus cúiteamh a réiteach crapadh bosca dubh

Tá crapadh mór toirte agus léim dlúis ag gabháil le shintéiriú ceirmeach. Mura mbíonn tú ag brath ach ar thaithí chun an múnla a dhearadh nó chun an bán a mhéadú, is furasta titim isteach i gcuar na ndeisiúchán arís agus arís eile ar mhúnlaí. Is é an eochair chun deireadh a chur le costais trialacha agus earráide é bogearraí anailíse eilimintí críochta a thabhairt isteach sa chéim deartha chun an réimse teochta, an réimse dlúis agus an réimse struis a insamhail i gcomhpháirt le linn na bpróiseas ceangailteach agus shintéirithe. Ós rud é go bhfuil an próiseas priontála 3D nó múnlaithe púdar féin treoch, is minic a léiríonn a ráta crapadh saintréithe anisotrópacha (mar shampla, is gnách go mbíonn crapadh an ais Z níos mó ná an ais X/Y).

Trí pharaiméadair sreabheolaíochta a ionchur isteach sa chóras insamhalta agus cúiteamh dífhoirmithe inbhéarta a dhéanamh, is féidir le hinnealtóirí an chéimseata a réamhcheartú ag céim mhúnla CAD chun a chinntiú go dtagann toisí an chéad chuid sintéaraithe go díreach laistigh den chrios lamháltais. Ba chóir a thabhairt faoi deara go bhfuil na paraiméadair cúitimh crapadh sa mhúnla insamhalta ag brath go mór ar an ábhar soladach púdar sonrach, an fhoirmle ceanglóra agus aonfhoirmeacht teocht na foirnéise, agus ní mór bunachar sonraí púdar caighdeánach laistigh den saotharlann a bhunú le haghaidh calabrú.

3. Rialú beacht ar chóras teirmeach agus shintéiriú tapa

Is minic gur poill dhubh ama dofheicthe iad na céimeanna ceangailteach agus shintéirithe sa timthriall T&F ar fad. Le linn an phróisis dícheangail, má théitear an ceanglóra orgánach polaiméire taobh istigh den chuid chlóite 3D ró-tapa, déanfaidh sé vaporize go tapa agus ginfidh sé strus inmheánach, rud a fhágann go mbeidh micrea-scoilteanna ann. Trí úsáid a bhaint as anailís thermogravimetric (TGA) chun raon dianscaoilte teirmeach beacht an ceanglóra a shoiléiriú agus crios ardú teochta mall neamhlíneach a dhearadh (cosúil le 200 ° C ~ 500 ° C), is féidir am caomhnaithe teasa gan ghá a ghiorrú go mór.

Sa phróiseas shintéirithe, is minic a thógann timthriallta teasa agus sealbhaíochta foirnéisí leictreacha traidisiúnta níos mó ná deich n-uaire. Is féidir le tabhairt isteach teasa le cúnamh micreathonn nó foirnéisí shintéirithe tapa ard-éifeachtúlachta aonfhoirmeacht iomlán agus téamh tapa a bhaint amach, an timthriall shintéirithe a ghiorrú 40% go 60%, agus fás gráin neamhghnácha a chosc go héifeachtach.

3. Comhardú éifeachtúlachta agus comhbhabhtálacha próiseála sa chéim iar-phróiseála

Tá ardcheirmeacht thar a bheith crua (m.sh. tá cairbíd sileacain thart ar 9.5 ar scála Mohs agus tá ocsaíd siorcóiniam thart ar 8.5). Má dhéanann tú snasta scátháin nó meilt ardchruinneas do gach dromchla a shaothrú go dall le linn na céime promhaidh, cuirfidh sé moill mhór ar an luas seachadta iomlán. Le linn an phróisis taighde agus forbartha, ní mór idirdhealú a dhéanamh go docht ar dhromchlaí feidhmiúla agus neamhfheidhmeacha. Maidir le dromchlaí neamh-fheistiú agus dromchlaí neamh-séalaithe, ba cheart dúinn brath go díreach ar chruinneas shintéirithe nó ar chruinneas próiseála glas chun próiseáil mheicniúil tánaisteach a sheachaint.

Maidir le príomh-dhromchlaí cúplála a chaithfear a bheith críochnaithe, tá éifeachtacht mheilt íseal ag rothaí meilte Diamond traidisiúnta agus tá seans maith acu micrea-scoilteanna dromchla a thabhairt isteach. Ag an am seo, ba cheart próiseáil le cúnamh ultrasonaic a thabhairt isteach chun micrea-chreathadh ard-minicíochta a úsáid chun fórsaí gearrtha a laghdú agus cáilíocht an dromchla a fheabhsú. Le haghaidh micrea-phoill áitiúla nó grooves múnlaithe speisialta, úsáidtear próiseáil léasair-chúnta leibhéal picosecond nó femtosecond chun ábhar neamhtheagmhála agus éifeachtach a bhaint, rud a fhéadfaidh fáil réidh go hiomlán leis an gcaillteanas ama de bharr caitheamh go minic agus athrú uirlisí uirlisí traidisiúnta Diamond.

4. Smaoineamh domhain agus rabhadh riosca le linn na céime fíoraithe T&F

Sa chleachtas innealtóireachta chun an luas fréamhshamhlú deiridh a leanúint, ní mór dúinn a bheith ar an eolas go soiléir ar an mbearna feidhmíochta fisiceach idir an cosán fréamhshamhlú tapa agus an cosán deiridh olltáirgeachta. Is minic go mbíonn fadhbanna dosheachanta ag páirteanna struchtúracha ceirmeacha a ullmhaítear trí phriontáil 3D nó teicneolaíocht fréamhshamhlú tapa ar nós porosity ard micreascópach agus nascáil interlayer neamhiomlán. Mar thoradh air seo go mbíonn a neart flexural agus modulus Weber i bhfad níos ísle de ghnáth ná páirteanna olltáirgthe ag baint úsáide as próisis tirimbhrú nó shintéiriú tebhrú.