İşlem Teknikleri
Çoğu AM süreci, parçayı amaçlanan biçimine, uyumuna ve/veya işlevine hazırlamak için parça oluşturmadan sonra sonradan işleme gerektirir. AM tekniğine bağlı olarak, son işlemenin nedeni değişir. Basitlik amacıyla bu bölüm, bileşenleri geliştirmek veya AM sınırlamalarının üstesinden gelmek için kullanılan son işleme tekniklerine odaklanacaktır.
Bunlar şunları içerir:
1. Destek malzemesi kaldırma
2. Yüzey dokusu iyileştirmeleri
3. Doğruluk iyileştirmeleri
4. Estetik iyileştirmeler
5. Kalıp olarak kullanıma hazırlık
6. Termal olmayan teknikler kullanılarak özellik geliştirmeleri
7. Termal teknikleri kullanarak özellik geliştirmeleri
Çeşitli AM uygulayıcılarının son işleme gerçekleştirme becerisi, rakip hizmet sağlayıcıları arasındaki en ayırt edici özelliklerden biridir. Parçaları bir müşterinin beklentilerine göre verimli ve doğru bir şekilde sonradan işleyebilen şirketler, genellikle hizmetleri için bir prim talep edebilir; oysa esas olarak fiyat üzerinden rekabet eden şirketler maliyetleri düşürmek için işleme sonrası kaliteden ödün verebilirler.
Destek Malzemesi Çıkarma
AM’deki en yaygın son işleme türü, desteğin kaldırılmasıdır. Destek malzemesi genel olarak iki kategoriye ayrılabilir: (a) yapım sürecinin doğal olarak oluşan bir yan ürünü olarak parçayı çevreleyen malzeme (doğal destekler) ve (b) desteklemek, kısıtlamak için tasarlanmış ve üretilmiş sert yapılar, veya inşa edilen parçayı bir yapı platformuna (sentetik destekler) takın.
İşlem Sonrası Doğal Destek
İnşa edilen parçanın tamamen yapı malzemesiyle kaplandığı proseslerde, parça kullanılmadan önce çevresindeki malzemeden çıkarılmalıdır. Doğal destekler sağlayan prosesler öncelikle toz bazlı ve levha bazlı proseslerdir.
Spesifik olarak, tüm toz yatağı füzyonu (PBF) ve bağlayıcı püskürtme işlemleri, parçanın, parçayı çevreleyen gevşek tozdan çıkarılmasını gerektirir; ve yapıştır-sonra şekillendir sac metal laminasyon işlemleri, kapsülleyici sac malzemenin çıkarılmasını gerektirir.
Polimer PBF işlemlerinde, parça inşa edildikten sonra, tipik olarak parçanın bir soğuma aşamasından geçmesine izin verilmesi gerekir. Eşit olmayan soğutma nedeniyle parça bozulmasını en aza indirmek için parça tozun içinde gömülü kalmalıdır.
Soğuma süresi, yapı malzemesine ve parça(lar)ın boyutuna bağlıdır. Soğuma tamamlandıktan sonra, parçayı/parçaları çevreleyen gevşek tozdan çıkarmak için kullanılan birkaç yöntem vardır.
Tipik olarak, yapının tamamı (gevşek toz ve kaynaşmış parçalardan oluşur) makineden bir blok olarak çıkarılır ve parçaların çevredeki toz halindeki malzemeden manuel olarak çıkarıldığı bir “kırma” istasyonuna taşınır.
Gevşek bir şekilde yapışmış tozu çıkarmak için genellikle fırçalar, basınçlı hava ve hafif boncuk püskürtme kullanılır; oysa, ahşap işleme aletleri ve diş temizleme aletleri, yüzeye sinterlenmiş veya küçük kanallarda veya özelliklerde hapsolmuş tozları çıkarmak için yaygın olarak kullanılır. İç boşlukların ve içi boş alanların temizlenmesi zor olabilir ve işlem sonrası önemli zaman gerektirebilir.
Uzatılmış bir soğuma süresi dışında, bağlayıcı püskürtme işlemleri için doğal destek çıkarma teknikleri, PBF için kullanılanlarla aynıdır. Çoğu durumda, bağlayıcı püskürtme kullanılarak yapılan parçalar makineden kırılgan bir şekilde çıkar.
Optimizasyon yöntemleri dersi
Optimizasyon Ders Notları PDF
Optimizasyon Teknikleri Ders Notları
Uygulamalı Optimizasyon Teknikleri
Optimizasyon Modelleri
Optimizasyon yöntemleri Nedir
Doğrusal optimizasyon
Optimizasyon türleri
Bu nedenle, parçalar sızma yoluyla güçlendirilene kadar, parçalara dikkatle yaklaşılmalıdır. Bu, bazı elastomerik malzemeler, hassas döküm için polistiren malzemeler ve metal ve seramik yeşil parçalar gibi sonradan sızma gerektiren PBF malzemeleri için de geçerlidir.
Daha yakın zamanlarda, otomatik gevşek toz giderme işlemleri geliştirilmiştir. Bunlar bağımsız aparatlar olabilir veya yapım odasına entegre edilebilir. Bu yeteneğe sahip ilk ZCorp (artık 3D Systems) bağlayıcı püskürtme makinelerinden biri gösterilmektedir.
Birkaç metal PBF makinesi üreticisi, yarı otomatik toz giderme tekniklerini de makinelerine entegre etmeye başladı. Mevcut eğilimler, gelecekteki pek çok PBF ve bağlayıcı püskürtme makinesinin, parça tamamlandıktan sonra bir tür otomatik toz giderme işlemi içereceğini göstermektedir.
Mcor’s makineleri gibi yapıştır-sonra-form sac laminasyon işlemleri de kullanımdan önce destek malzemesinin doğal olarak çıkarılmasını gerektirir. Sarkan unsurlara, iç boşluklara, kanallara veya ince unsurlara sahip karmaşık geometriler kullanılırsa, desteğin çıkarılması zahmetli ve zaman alıcı olabilir.
Kapalı boşluklar veya kanallar oluşturulursa, dahili özelliğin küpünü çözmek için erişim elde etmek için modeli belirli bir z yüksekliğinde ayırmak gerekir; ve ardından fazla destek malzemelerini çıkardıktan sonra yeniden yapıştırın. LOM için de-cubing işleminin bir örneği gösterilmektedir.
Sentetik Destek Kaldırma
Parçaları doğal olarak desteklemeyen işlemler, sarkan unsurlar için sentetik destekler gerektirir. Bazı durumlarda, örneğin metaller için PBF teknikleri kullanılırken, bozulmaya direnmek için sentetik destekler de gerekir. Sentetik destekler yapı malzemesinden veya ikincil bir malzemeden yapılabilir.
İkincil destek malzemelerinin geliştirilmesi, sentetik desteklerin çıkarılmasını basitleştirmede önemli bir adımdı, çünkü bu malzemeler ya daha zayıf olacak, sıvı bir solüsyonda çözülecek ya da yapı malzemesinden daha düşük bir sıcaklıkta eriyecek şekilde tasarlandı.
Bir parçanın birincil yapı eksenine göre oryantasyonu, desteğin oluşturulmasını ve çıkarılmasını önemli ölçüde etkiler. Örneğin, ince bir parça düz bir şekilde döşenirse, tüketilen destek malzemesi miktarı yapı malzemesi miktarını önemli ölçüde aşabilir.
Desteklerin oryantasyonu ayrıca parçanın yüzey kaplamasını da etkiler, çünkü desteğin çıkarılması tipik olarak desteklerin takıldığı yerde “tanık işaretleri” (küçük tümsekler veya oyuklar) bırakır.
Ayrıca küçük özelliklerin olduğu bölgelerde desteklerin kullanılması, destekler kaldırıldığında bu özelliklerin kırılmasına neden olabilir. Bu nedenle, desteklerin oryantasyonu ve konumu, istenen bitmiş parça özelliklerini elde etmek için birçok işlem için kilit bir faktördür.
Yapı Malzemesinden Yapılan Destekler
Tüm malzeme ekstrüzyonu, malzeme jeti ve tekne fotopolimerizasyon işlemleri, sarkan yapılar için ve parçayı yapı platformuna bağlamak için destekler gerektirir. Bu işlemler öncelikle polimer parçalar için kullanıldığından, desteklerin düşük mukavemeti, bunların manuel olarak çıkarılmasına izin verir.
Bu tür desteklere genellikle kopan destekler de denir. Desteklerin aşağı bakan özelliklerden çıkarılması, desteklerin takıldığı yerde tanık izleri bırakır. Sonuç olarak, bu yüzeyler daha sonra zımparalama ve cilalama gerektirebilir. Malzeme ekstrüzyonu ve tekne fotopolimerizasyon teknikleri kullanılarak yapılan parçalar için kopan destek kaldırma tekniklerini gösterir.
Metaller ve seramikler için PBF ve DED işlemleri de tipik olarak destek malzemeleri gerektirir. Desteğin çıkarılması kritik yüzeyleri bozmayacak şekilde yönlendirilmiş bir diş çerçevesi örneği gösterilmektedir.
Bu işlemler için metal destekler genellikle elle çıkarılamayacak kadar güçlüdür; bu nedenle frezeleme, şerit testereler, kesme bıçakları, tel Erozyon ve diğer metal kesme tekniklerinin kullanımı yaygın olarak kullanılmaktadır.
Tartışıldığı gibi, elektron ışını eritme kullanılarak yapılan parçalar, metal lazer sinterleme kullanılarak yapılanlardan daha az desteğe sahiptir, çünkü EBM, yapım süreci boyunca parçayı yüksek sıcaklıkta tutar ve daha az artık gerilim indüklenir.
