จะตรวจสอบช่องภายในที่ถูกบล็อกในชิ้นส่วนทำความเย็นเครื่องยนต์ที่พิมพ์แบบ 3D ได้อย่างไร

เม็ดมีดระบายความร้อนมาถึงอย่างสมบูรณ์แบบ ขนาดตรงกับภาพวาด พื้นผิวสะอาด และพอดีกับฟิกซ์เจอร์โดยไม่ต้องใช้แรง บนม้านั่งทดสอบ อัตราการไหลต่ำกว่าที่คาดไว้ และอุณหภูมิจะสูงขึ้นเร็วกว่าที่ควรจะเป็น หลังจากตัดชิ้นส่วนที่เปิดออกแล้ว ทีมจะพบว่ามีผงตกค้างปิดกั้นครึ่งช่อง เช็คภายนอกไม่เคยจับเลย

สิ่งนี้เกิดขึ้นเป็นประจำด้วยความซับซ้อนส่วนประกอบที่พิมพ์ด้วยโลหะ 3D. ส่วนที่ดูดีจากภายนอกก็ยังสามารถจำกัดหรือปิดกั้นช่องภายในได้ สำหรับชิ้นส่วนระบายความร้อนของเครื่องยนต์ที่ต้องอาศัยเส้นทางของของเหลวที่แม่นยำ การอุดตันเพียงบางส่วนก็ลดการถ่ายเทความร้อนและเพิ่มความเสี่ยงที่จะเกิดความร้อนสูงเกินไป คู่มือนี้ครอบคลุมถึงสาเหตุที่เกิดการอุดตัน วิธีปฏิบัติห้าวิธีในการค้นหา ตัวเลือกการออกแบบที่ทำให้ช่องทำความสะอาดง่ายขึ้น และสิ่งที่ควรคำนึงถึงเมื่อเลือกซัพพลายเออร์

ฟิวชั่นเบดผงเลเซอร์จะทิ้งผงที่ยังไม่ได้ผสมไว้ในปริมาตรที่ปิดล้อม ผงนั้นจะต้องถูกกำจัดออกหลังการสร้าง เมื่อช่องมีความยาว โค้ง หรือมีทิศทางไม่ดี การลบออกทั้งหมดจะกลายเป็นเรื่องยาก

ผงที่ติดอยู่ในช่องยาวหรือโค้ง

แป้งจะตกตะกอนที่จุดต่ำ โค้งงอแน่น และส่วนแนวนอน ช่องอัตราส่วน-อัตราส่วนกว้างยาว-สูงและช่องที่มีการเปลี่ยนแปลงหลายทิศทางเป็นปัญหาที่พบบ่อยที่สุด อากาศอัดและแรงสั่นสะเทือนมักจะทำให้ส่วนที่ง่ายชัดเจน แต่ปล่อยให้วัสดุอยู่ในจุดที่-เข้าถึง-ยากที่สุด

ผงเผาผนึกบางส่วนและความหยาบของพื้นผิว

พื้นผิวที่หันหน้าลง-มักกักเก็บอนุภาคที่ละลายบางส่วนไว้ อนุภาคเหล่านี้เพิ่มความหยาบของพื้นผิว-ซึ่งมักจะอยู่ที่ 20–50 µm Sa หรือสูงกว่าเมื่อ-สร้างพื้นที่ชั้นล่าง-และสร้างข้อจำกัดในท้องถิ่น ความหยาบเพียงอย่างเดียวจะทำให้แรงดันตกคร่อมและลดประสิทธิภาพการทำความเย็นลง

รองรับสารตกค้างและขี้เถ้า

ช่องที่ไม่สนับสนุนตนเอง-สามารถทิ้งการสนับสนุนภายในไว้หรือทิ้งขยะ (วัสดุที่หย่อนลงไปในช่อง) ทั้งสองอย่างสร้างข้อจำกัดถาวรซึ่งการทำความสะอาดแบบมาตรฐานแทบจะไม่สามารถขจัดออกได้หมดเลย

การศึกษา CT และประสบการณ์การผลิตยืนยันว่าผงตกค้างและความผิดปกติของพื้นผิวยังคงเป็นข้อบกพร่องภายในสองประการที่พบบ่อยที่สุดในการผลิตสารเติมแต่งโลหะของส่วนประกอบทำความเย็น

ไม่มีวิธีใดวิธีหนึ่งที่ครอบคลุมทุกสถานการณ์ เลือกตามความซับซ้อนของช่องสัญญาณ มูลค่าชิ้นส่วน และระดับความมั่นใจที่คุณต้องการ

การตรวจสอบด้วยสายตาและกล้องส่องกล้อง
ใช้ได้กับช่องสั้นตรงที่มีช่องเปิดชัดเจน บอร์สโคปสามารถตรวจจับการอุดตันที่สำคัญบริเวณใกล้ปลายได้ ไม่สามารถมองเห็นบริเวณโค้งแคบหรือลึกเข้าไปในเครือข่ายที่ซับซ้อนได้ และมักจะพลาดข้อจำกัดบางส่วนที่อยู่ลึกลงไปภายใน

การทดสอบการไหลของอากาศ
การคัดกรองที่รวดเร็วและราคาไม่แพง อากาศจะถูกส่งผ่านช่องดังกล่าวด้วยแรงดันที่ควบคุม ขณะที่วัดอัตราการไหลหรือแรงดันตกคร่อม การเบี่ยงเบนอย่างมากจากค่าที่คาดหวังจะแจ้งปัญหาอย่างรวดเร็ว ไม่สามารถระบุตำแหน่งการอุดตันหรือระบุข้อจำกัดบางส่วนได้ครบถ้วน

การทดสอบการไหลของของเหลวและแรงดันตก
ใกล้เคียงกับสภาพการใช้งานจริงมากที่สุด น้ำหล่อเย็นหรือน้ำถูกหมุนเวียนในอัตราและแรงดันที่เป็นตัวแทน แรงดันตกและการไหลที่วัดได้จะถูกนำมาเปรียบเทียบกับเป้าหมายการออกแบบหรือ-ส่วนที่ดีที่ทราบ วิธีนี้จะตรวจจับปัญหาการทำงานที่พลาดการตรวจสอบด้วยภาพ

การสแกนซีที
ตัวเลือกแบบไม่ทำลาย-ที่เชื่อถือได้มากที่สุด CT อุตสาหกรรมสร้างปริมาตร 3 มิติเต็มรูปแบบของชิ้นส่วนและแสดงผงที่เหลือ ความแปรผันของความหนาของผนัง- และการอุดตันบางส่วนภายในช่อง นอกจากนี้ยังสามารถเปรียบเทียบ-เรขาคณิตที่สร้างขึ้นกับโมเดล CAD ได้โดยตรง สำหรับช่องระบายความร้อนที่ซับซ้อน CT ยังคงเป็นมาตรฐานทองคำ

การตรวจสอบน้ำหนักและการติดตาม
มีประโยชน์เป็นหลักฐานประกอบ มวลที่ไม่คาดคิดหลังการทำความสะอาดอาจบ่งบอกถึงผงที่ติดอยู่ บางครั้งของเหลวตามรอยจะเน้นบริเวณที่จำกัด แม้ว่าผลลัพธ์จะมีความแน่ชัดน้อยกว่า CT หรือการทดสอบการไหลที่เหมาะสมก็ตาม

เปรียบเทียบวิธีการตรวจสอบ

เวทีต้นแบบ

ใน การสร้างต้นแบบการพิมพ์ SLM 3Dเริ่มต้นด้วยการทดสอบการไหลของอากาศหรือของเหลวในทุกบทความแรก จากนั้นเพิ่มการสแกน CT บนตัวอย่างที่สำคัญ การทดสอบโฟลว์จะบอกคุณอย่างรวดเร็วว่าการออกแบบใช้งานได้หรือไม่ CT ยืนยันว่าช่องต่างๆ มีความชัดเจนและตรงกับรูปทรงเรขาคณิตที่ต้องการ การตรวจจับปัญหาตั้งแต่เนิ่นๆ ช่วยประหยัดเวลาในการทำซ้ำ

ขนาดเล็ก-เป็นชุดและขั้นตอนการผลิต

กำหนดแผนการสุ่มตัวอย่างที่ชัดเจน -มูลค่าหรือความปลอดภัยสูง-ชิ้นส่วนที่สำคัญมักจะได้รับการทดสอบการไหลหรือ CT 100 % ส่วนอื่นๆ ใช้การสุ่มตัวอย่างทางสถิติพร้อมเอกสารประกอบฉบับสมบูรณ์ เก็บบันทึกอัตราการไหล แรงดันตก และผล CT เพื่อให้สามารถตรวจสอบย้อนกลับทุกชุดได้

ปัญหาการอุดตันส่วนใหญ่เริ่มต้นในขั้นตอนการออกแบบ กฎการปฏิบัติที่ช่วยลดความเสี่ยง:

รักษาเส้นผ่านศูนย์กลางของช่องการผลิตไว้ที่ 1 มม. หรือใหญ่กว่า เว้นแต่จะมีการตรวจสอบความถูกต้องครบถ้วนสำหรับวิธีการทำความสะอาดและการตรวจสอบสำหรับขนาดที่เล็กกว่า

ใช้หน้าตัดที่รองรับ-เอง- (ทรงหยดน้ำ เพชร หรือทรงรี) โดยมีมุมยื่น 45 องศาหรือชันกว่า

หลีกเลี่ยงการโค้งงออย่างแหลมคม ใช้รัศมีกว้างๆ ทุกที่ที่เป็นไปได้

เพิ่มผงเฉพาะ-รูหนีหรือช่องเปิดชั่วคราวที่สามารถปิดผนึกได้หลังการทำความสะอาด

วางทิศทางทิศทางของช่องหลักเพื่อช่วยระบายผงระหว่างและหลังการสร้าง

ออกแบบจุดเข้าและออกที่สามารถเข้าถึงได้ เพื่อให้การทดสอบการไหลและการตรวจสอบบอร์สโคปยังคงใช้งานได้จริง

ตัวเลือกเหล่านี้ช่วยลดความเสี่ยงที่จะมีผงตกค้าง และทำให้ทั้งการทำความสะอาดและการตรวจสอบเชื่อถือได้มากขึ้น

เมื่อส่วนประกอบทำความเย็นที่มีช่องที่สอดคล้องมาถึงการผลิต กระบวนการจะเริ่มต้นด้วยการทบทวนการออกแบบที่เน้นไปที่การกำจัดผงและการตรวจสอบได้ เรขาคณิตของช่องได้รับการตรวจสอบสำหรับ-คุณลักษณะที่รองรับตัวเอง เส้นทางหลบหนี และการวางแนวของโครงสร้าง หลังจากการพิมพ์ จะมีการใช้-ลำดับการทำความสะอาด-การสั่น การอัดอากาศ และการชะล้างแบบกำหนดเป้าหมาย-หลายขั้นตอน บทความแรกๆ จะต้องผ่านการทดสอบการไหล ตามด้วยการสแกน CT เพื่อยืนยันการกวาดล้างและความแม่นยำของมิติ ผงตกค้างหรือการเบี่ยงเบนทางเรขาคณิตจะถูกบันทึกและใช้เพื่อปรับกระบวนการก่อนที่จะปล่อยปริมาณการผลิต การผสมผสานอินพุตการออกแบบ การทำความสะอาดแบบควบคุม และการตรวจสอบเชิงปริมาตรจะช่วยลดโอกาสที่ช่องทางที่ถูกบล็อกจะเข้าถึงลูกค้าได้อย่างสม่ำเสมอ

ซัพพลายเออร์บางรายไม่สามารถส่งมอบและตรวจสอบช่องทางภายในที่สะอาดได้ เมื่อประเมินผู้ผลิตการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะหรือโรงงานการพิมพ์ 3 มิติ SLM ให้ถามคำถามเหล่านี้:

พวกเขาทำการสแกน CT หรือการตรวจสอบปริมาตรที่เทียบเท่าในช่องภายในหรือไม่

การไหลหรือแรงดัน-มีผลการทดสอบการตกพร้อมกับชิ้นส่วนหรือไม่

พวกเขาสามารถจัดการทั้งต้นแบบและชิ้นส่วนขนาดเล็ก-หรือขายส่งชิ้นส่วนที่พิมพ์ด้วยโลหะ 3 มิติพร้อมบันทึกการตรวจสอบที่สอดคล้องกันได้หรือไม่

พวกเขาให้ข้อเสนอแนะด้านการออกแบบที่เป็นรูปธรรมเกี่ยวกับความสะอาดของช่องแทนที่จะอ้างอิงแค่สิ่งพิมพ์หรือไม่?

การสื่อสารด้านเทคนิคมีความชัดเจนและทันท่วงทีเมื่อเกิดปัญหาหรือไม่?

ซัพพลายเออร์ชิ้นส่วนโลหะที่พิมพ์ 3 มิติแบบกำหนดเองที่มีความสามารถจะถือว่าการขจัดผงแป้งและการตรวจสอบช่องเป็นขั้นตอนกระบวนการหลัก มองหาหลักฐานของขั้นตอนการทำความสะอาดที่มีการควบคุมและความสามารถในการตรวจสอบที่จัดทำเป็นเอกสาร แทนที่จะค้นหาคำกล่าวอ้างทางการตลาดเพียงอย่างเดียว

หากคุณกำลังพัฒนาหรือจัดหาส่วนประกอบทำความเย็นเครื่องยนต์ด้วยช่องทางภายใน ให้ส่งไฟล์ STEP ของคุณเพื่อรับการออกแบบฟรี-สำหรับ-ความสามารถในการผลิตและการตรวจสอบการตรวจสอบ การตรวจสอบจะระบุความเสี่ยงในการนำผงออก- แนะนำการวางแนวและการเปลี่ยนแปลงรูปทรง และร่างแผนการตรวจสอบเชิงปฏิบัติสำหรับทั้งปริมาณต้นแบบและปริมาณการผลิต ช่องภายในที่สะอาดตาเป็นผลมาจากการออกแบบโดยเจตนา การควบคุมกระบวนการ และการตรวจสอบ- ไม่ใช่ผลลัพธ์อัตโนมัติของการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะ