Quy trình được cấu trúc để cô lập sự đóng góp của từng giai đoạn sản xuất—tạo hình đắp lớp, gia công CNC và hoàn thiện. Một bộ phận thử nghiệm hình trụ với các vai bậc và các kênh bên trong đã được chọn để đảm bảo độ nhạy với sai lệch hình học. Tất cả các thông số sản xuất được giữ không đổi trong các lần thử lặp lại để đảm bảo khả năng tái tạo.
Dữ liệu kích thước và bề mặt đã được lấy từ 30 mẫu được sản xuất theo các cài đặt quy trình giống hệt nhau. Các phép đo được thực hiện bằng máy đo tọa độ (CMM), kính hiển vi laser confocal và các cảm biến nhúng trong quy trình ghi lại nhiệt độ và tải trọng trục chính. Việc lựa chọn các thiết bị này dựa trên sự dễ dàng hiệu chuẩn và khả năng tái tạo độ chính xác đo lường trong các phiên.
Bảng 1 cho thấy độ lệch kích thước trung bình trên ba điều kiện.
Mẫu lai duy trì độ lệch dưới ±0.015 mm, so với ±0.042 mm đối với các bộ phận chỉ đắp lớp. Sự cải thiện này phù hợp với các nghiên cứu báo cáo rằng sự phân bố lại vật liệu trong quá trình gia công sau bù đắp cho các hiệu ứng tích tụ nhiệt theo lớp [1].
Hoàn thiện lai làm giảm Ra từ trung bình 12.4 µm xuống 1.8 µm, như được tóm tắt trong Hình 1. Bước hoàn thiện đã loại bỏ các hạt nóng chảy một phần và giảm các tạo tác bậc thang.
Phân tích thời gian chu kỳ cho thấy giảm 23% thời gian xử lý tổng thể so với chỉ gia công trừ truyền thống. Nhật ký tải dụng cụ cho thấy giảm 9–12% mô-men xoắn trục chính do lượng gia công nhỏ hơn còn lại sau khi tạo hình trước bằng phương pháp đắp lớp.
Đối chiếu chéo với các nghiên cứu trước đó [2,3] cho thấy sự cải thiện về kích thước phù hợp với kỳ vọng đối với sản xuất lai. Tuy nhiên, mức độ tăng cường chất lượng bề mặt cao hơn so với báo cáo trước đây, có thể là do kiểm soát nhiệt độ được tinh chỉnh trong giai đoạn đắp lớp.
Kết quả chứng minh rằng quy trình làm việc lai bù đắp cho sự không ổn định nhiệt đặc trưng của sự nóng chảy bột kim loại. Lượng gia công được thiết kế trong hình học in loại bỏ hiệu quả các vùng biến dạng do nhiệt. Tải dụng cụ thấp hơn cho thấy giảm ứng suất cơ học lên các cạnh cắt, góp phần vào sự ổn định thời gian chu kỳ.
Nghiên cứu tập trung vào một hình học và hợp kim kim loại duy nhất. Kết quả có thể khác nhau với các cấu trúc bên trong phức tạp hơn hoặc vật liệu có hành vi giãn nở nhiệt khác nhau. Ngoài ra, chỉ một loại dụng cụ hoàn thiện đã được đánh giá.
Các ngành công nghiệp yêu cầu lặp lại nhanh chóng—chẳng hạn như robot, linh kiện hàng không vũ trụ và thiết bị y tế tùy chỉnh—có thể hưởng lợi từ sản xuất lai để đạt được độ chính xác mà không cần quy trình làm việc trừ hoàn toàn. Việc giảm thời gian gia công đặc biệt phù hợp với các đơn đặt hàng tùy chỉnh theo lô nhỏ.
Phương pháp tích hợp kết hợp in 3D, gia công CNC và hoàn thiện bề mặt cải thiện độ chính xác kích thước và tính nhất quán của bề mặt đồng thời giảm thời gian chu kỳ. Quy trình làm việc giải quyết sự biến dạng hình học do sản xuất đắp lớp và hỗ trợ các yêu cầu dung sai chặt chẽ hơn. Công việc trong tương lai có thể nghiên cứu các thành phần đa vật liệu, đường dẫn dụng cụ hoàn thiện thích ứng và tối ưu hóa quy trình theo mô hình.
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
العربية
हिन्दी
Türkçe
indonesia
tiếng Việt
ไทย
বাংলা
فارسی
polski
