كيفية التحقق من وجود قنوات داخلية مسدودة في أجزاء تبريد المحرك المطبوعة ثلاثية الأبعاد؟

ملحق تبريد يصل إلى مظهر مثالي. الأبعاد مطابقة للرسم، والسطح نظيف، ويتناسب مع التركيب دون استخدام القوة. على طاولة الاختبار، يكون معدل التدفق أقل من المتوقع وترتفع درجات الحرارة بشكل أسرع مما ينبغي. فقط بعد قطع الجزء المفتوح، يجد الفريق مسحوقًا متبقيًا يسد نصف القناة. الشيكات الخارجية لم تكتشف ذلك أبدًا.

يحدث هذا بانتظام مع المجمعمكونات معدنية مطبوعة ثلاثية الأبعاد. الجزء الذي يبدو جيدًا من الخارج قد يكون به قنوات داخلية مقيدة أو محظورة. بالنسبة لأجزاء تبريد المحرك التي تعتمد على مسارات السوائل الدقيقة، فإن الانسداد الجزئي حتى يقلل من انتقال الحرارة ويزيد من خطر السخونة الزائدة. يغطي هذا الدليل سبب تشكل الانسدادات، وخمس طرق عملية للعثور عليها، واختيارات التصميم التي تجعل تنظيف القنوات أسهل، وما الذي يجب البحث عنه عند اختيار المورد.

يترك دمج مسحوق الليزر مسحوقًا غير مندمج داخل أي حجم مغلق. يجب إزالة هذا المسحوق بعد البناء. عندما تكون القنوات طويلة أو منحنية أو سيئة التوجيه، يصبح الإزالة الكاملة أمرًا صعبًا.

مسحوق محصور في قنوات طويلة أو منحنية

يستقر المسحوق في النقاط المنخفضة والانحناءات الضيقة والأقسام الأفقية. تعتبر القنوات ذات نسبة العرض إلى الارتفاع-العالية-والقنوات ذات التغييرات المتعددة في الاتجاه هي أكثر مجالات المشاكل شيوعًا. غالبًا ما يقوم الهواء المضغوط والاهتزاز بمسح الأجزاء السهلة ولكن يتركان المواد في الأماكن التي يصعب الوصول إليها--.

مسحوق متكلس جزئيًا وخشونة السطح

كثيرًا ما تحتوي الأسطح المواجهة للأسفل-على جسيمات منصهرة جزئيًا. ترفع هذه الجسيمات خشونة السطح -في كثير من الأحيان 20-50 ميكرومتر سا أو أعلى على -المناطق السفلية المبنية-وتخلق قيودًا محلية. تزيد الخشونة وحدها من انخفاض الضغط وتقلل من أداء التبريد.

دعم بقايا والخبث

يمكن للقنوات التي لا تتمتع بالدعم الذاتي- أن تترك دعامات داخلية أو نفايات (مادة تتدلى داخل القناة). كلاهما ينشئ قيودًا دائمة نادرًا ما يزيلها التنظيف القياسي تمامًا.

تؤكد دراسات التصوير المقطعي وخبرة الإنتاج أن المسحوق المتبقي وعدم انتظام السطح يظلان من أكثر العيوب الداخلية شيوعًا في تصنيع الإضافات المعدنية لمكونات التبريد.

لا توجد طريقة واحدة تغطي كل المواقف. اختر بناءً على مدى تعقيد القناة وقيمة الجزء ومستوى الثقة الذي تحتاجه.

الفحص البصري والمنظار
يعمل مع القنوات القصيرة المستقيمة ذات الفتحات الواضحة. يمكن للمنظار التقاط عوائق كبيرة بالقرب من الأطراف. فهو لا يستطيع الرؤية حول المنعطفات الضيقة أو في أعماق الشبكات المعقدة، وغالبًا ما يخطئ في القيود الجزئية الموجودة في الداخل.

اختبار تدفق الهواء
فحص سريع وغير مكلف. يتم تمرير الهواء عبر القناة عند ضغط متحكم فيه بينما يتم قياس معدل التدفق أو انخفاض الضغط. تشير الانحرافات الكبيرة عن القيم المتوقعة إلى وجود مشكلة بسرعة. ولا يحدد موقع الانسداد أو يحدد القيود الجزئية بشكل كامل.

اختبار تدفق السائل وانخفاض الضغط
الأقرب إلى ظروف التشغيل الحقيقية. يتم تداول المبرد أو الماء بمعدلات وضغوط تمثيلية. تتم مقارنة انخفاض الضغط والتدفق المقاسين بأهداف التصميم أو بجزء جيد معروف-. تكتشف هذه الطريقة المشكلات الوظيفية التي تفوتها عمليات الفحص البصري.

المسح المقطعي
الخيار الأكثر موثوقية وغير-غير المدمر. يقوم التصوير المقطعي الصناعي بإنشاء حجم كامل ثلاثي الأبعاد للجزء ويظهر المسحوق المتبقي، وتغير سمك الجدار-، والانسدادات الجزئية في أي مكان داخل القنوات. ويمكنه أيضًا مقارنة الهندسة المبنية-بشكل مباشر بنموذج CAD. بالنسبة لقنوات التبريد المطابق المعقدة، لا يزال التصوير المقطعي هو المعيار الذهبي.

فحص الوزن والتتبع
مفيدة كأدلة داعمة. قد تشير الكتلة غير المتوقعة بعد التنظيف إلى وجود مسحوق محصور. أحيانًا تسلط سوائل التتبع الضوء على المناطق المحظورة، على الرغم من أن النتائج أقل تحديدًا من التصوير المقطعي المحوسب أو اختبار التدفق المناسب.

مقارنة طرق التفتيش

مرحلة النموذج الأولي

في نماذج الطباعة ثلاثية الأبعاد SLM، ابدأ باختبار تدفق الهواء أو السائل في كل مقالة أولى، ثم قم بإضافة التصوير المقطعي المحوسب على العينات الحرجة. يخبرك اختبار التدفق بسرعة ما إذا كان التصميم يعمل أم لا. يؤكد التصوير المقطعي أن القنوات واضحة بالفعل وتتوافق مع الشكل الهندسي المقصود. اكتشاف المشكلات مبكرًا يوفر وقت التكرار.

مرحلة -الدفعة والإنتاج الصغيرة

ضع خطة واضحة لأخذ العينات. غالبًا ما تخضع الأجزاء الحرجة- ذات القيمة أو الأمان- لاختبار التدفق بنسبة 100% أو التصوير المقطعي المحوسب. تستخدم الأجزاء الأخرى العينات الإحصائية مع التوثيق الكامل. احتفظ بسجلات لمعدلات التدفق، وانخفاض الضغط، ونتائج التصوير المقطعي حتى تظل كل دفعة قابلة للتتبع.

تبدأ معظم مشاكل الانسداد في مرحلة التصميم. القواعد العملية التي تقلل المخاطر:

حافظ على أقطار قنوات الإنتاج عند 1 مم أو أكبر ما لم يتم التحقق من صحة طرق التنظيف والفحص بشكل كامل للأحجام الأصغر.

استخدم المقاطع العرضية-ذاتية الدعم-(على شكل دمعة أو على شكل معين أو بيضاوي الشكل) بزوايا متدلية تبلغ 45 درجة أو أكثر انحدارًا.

تجنب الانحناءات الحادة؛ استخدم أنصاف أقطار سخية حيثما أمكن ذلك.

أضف فتحات مخصصة لتصريف المسحوق-أو فتحات مؤقتة يمكن إغلاقها بعد التنظيف.

قم بتوجيه اتجاه القناة الرئيسية للمساعدة في تصريف المسحوق أثناء البناء وبعده.

قم بتصميم نقاط الدخول والخروج التي يمكن الوصول إليها بحيث يظل اختبار التدفق وفحوصات المنظار عمليًا.

تقلل هذه الاختيارات من مخاطر المسحوق المتبقي وتجعل التنظيف والفحص أكثر موثوقية.

عندما يصل مكون التبريد مع القنوات المطابقة للإنتاج، تبدأ العملية بمراجعة التصميم التي تركز على إزالة المسحوق وقابلية الفحص. يتم التحقق من هندسة القناة بحثًا عن ميزات الدعم الذاتي-ومسارات الهروب واتجاه البناء. بعد الطباعة، يتم تطبيق-تسلسل التنظيف متعدد الخطوات-الاهتزاز والهواء المضغوط والشطف المستهدف-. تخضع المقالات الأولى بعد ذلك لاختبار التدفق متبوعًا بالمسح المقطعي المحوسب لتأكيد الخلوص ودقة الأبعاد. ويتم تسجيل أي مسحوق متبقي أو انحراف هندسي واستخدامه لضبط العملية قبل إطلاق كميات الإنتاج. يؤدي الجمع بين مدخلات التصميم والتنظيف المتحكم فيه والتحقق الحجمي باستمرار إلى تقليل فرصة وصول القنوات المحظورة إلى العميل.

لا يستطيع كل مورد تسليم القنوات الداخلية النظيفة والتحقق منها. عند تقييم الشركة المصنعة للطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد أو مصنع الطباعة SLM 3D، اطرح هذه الأسئلة:

هل يقومون بإجراء المسح المقطعي أو الفحص الحجمي المكافئ على القنوات الداخلية؟

هل يتم توفير نتائج اختبار التدفق أو الضغط-مع الأجزاء؟

هل يمكنهم التعامل مع النماذج الأولية والدفعات الصغيرة -أو الأجزاء المعدنية المطبوعة ثلاثية الأبعاد بالجملة باستخدام سجلات فحص متسقة؟

هل يقدمون ملاحظات تصميمية ملموسة حول إمكانية تنظيف القناة بدلاً من مجرد الاقتباس من النسخة المطبوعة؟

هل التواصل الفني واضح وفي الوقت المناسب عند ظهور المشكلات؟

يتعامل مورد المكونات المعدنية المطبوعة ثلاثية الأبعاد القادر على إزالة المسحوق والتحقق من القناة كخطوات عملية أساسية. ابحث عن أدلة على إجراءات التنظيف الخاضعة للرقابة وقدرة الفحص الموثقة بدلاً من المطالبات التسويقية وحدها.

إذا كنت تقوم بتطوير أو الحصول على مكونات تبريد المحرك باستخدام القنوات الداخلية، فأرسل ملف STEP الخاص بك للحصول على تصميم مجاني -من أجل-مراجعة التصنيع والفحص. ستشير المراجعة إلى مخاطر إزالة المسحوق-، وتقترح تغييرات في الاتجاه والشكل الهندسي، وتحدد خطة فحص عملية لكل من النموذج الأولي وحجم الإنتاج. إن القنوات الداخلية النظيفة هي نتيجة التصميم المتعمد والتحكم في العمليات والتحقق-وليست نتيجة تلقائية للطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد.