ВПЛИВ ПОСТОБРОБКИ НА ЯКІСТЬ ДЕТАЛЕЙ В АДИТИВНОМУ ВИРОБНИЦТВІ
DOI:
https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2025.2.1.7Ключові слова:
адитивне виробництво, 3D-друк, температурно-технологічні умови, якість виробівАнотація
У статті проведено аналітичний огляд сучасних методів обробки поверхонь різноманітних матеріалів отриманих 3D-друком. Розглянуто окремо вплив механічної, абразивної, лазерної і хімічної видів пост обробки деталей в адитивному виробництві на вплив мікрогеометрії поверхонь, залишкових напружень, точності розмірів.Наведено класифікацію дефектів друку в технології Fused Deposition Modeling (FDM) та селективного лазерного спікання SLM для металів і сплавів у сучасному адитивному виробництві, проаналізовано останні дослідження у цій сфері.Встановлено впливові технологічні фактори такі як потужність лазеру, швидкість сканування, час обробки, виконано порівняння методів лазерного і електрохімічного полірування. По сучасних джерелах науково технічної інформації визначено вплив режимно-технологічних параметрів пост обробки на забезпечення шорсткості поверхонь в адитивному виробництві. Зокрема, магнітореологічного методу оздоблення поверхонь після наплавлення, механічному різанні після FDM друку в залежності від кута орієнтації сопла головки друку до деталі у відношенні до кінцевої шорсткості поверхні за критерієм середнього арифметичного параметру Ra. Розглянуто процес зниження параметру шорсткості після лазерного полірування в двофакторній залежності від потужності та величини подачі лазеру при пост обробці металевих деталей. Виконано порівняння середовищ для методів хімічного і електрохімічного оздоблення, вплив їх складу, концентрації, температури, часу контактування щодо мікрорельєфу поверхні заготовки, що підтверджується даними сучасних наукових досліджень. Розроблено початкову класифікацію комбінованих методів як перспективного напряму в пост обробці адитивних технологій з визначенням їх технологічних чинників і режимних умов, обґрунтовано переваги та недоліки. Зроблено узагальнюючий аналіз технологічних параметрів пост обробки в адитивних технологіях їх доцільності для полімерних і окремо металевих матеріалів, сформульовано технічні рекомендації керування якістю поверхонь методами пост обробки.
Посилання
Wang, Z., Ummethala, R., Singh, N., Tang, S., Suryanarayana, C., Eckert, J., & Prashanth, K. G. (2020). Selective Laser Melting of Aluminum and Its Alloys. Materials, 13(20), 4564. https://doi.org/10.3390/ma13204564
Leong, K. F., Chua, C. K., Chua, G. S., & Tan, C. H. (1998). Abrasive jet deburring of jewellery models built by stereolithography apparatus (SLA). Journal of Materials Processing Technology, 83, 36–47. https://doi.org/10.1016/ S0924-0136(98)00041-7
Williams, R. E., & Melton, V. L. (1998). Abrasive flow finishing of stereolithography prototypes. Rapid Prototyping Journal, 4, 56–67. https://doi.org/10.1108/13552549810207279
Kumar, A., Alam, Z., Khan, D. A., & Jha, S. (2019). Nanofinishing of FDM fabricated components using ball end magnetorheological finishing process. Materials and Manufacturing Processes, 34, 232–242. https://doi.org/10.1080/10426914.2018.1512136
Boschetto, A., Bottini, L., & Veniali, F. (2016). Finishing of fused deposition modeling parts by CNC machining. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 41, 92–101. https://doi.org/10.1016/j.rcim.2016.03.004
Dewey, M. P., & Ulutan, D. (2017). Development of laser polishing as an auxiliary post-process to improve surface quality in fused deposition modeling parts. Proceedings of the ASME 2017 12th International Manufacturing Science and Engineering Conference, Los Angeles, CA, USA, 4–8 June 2017. American Society of Mechanical Engineers, 50732, V002T01A006.
Lamikiz, A., Sánchez, J., de Lacalle, L. L., & Arana, J. (2007). Laser polishing of parts built up by selective laser sintering. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 47, 2040–2050. https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2007.01.013
Zhou, J., Liao, C., Shen, H., & Ding, X. (2019). Surface and property characterization of laser polished Ti6Al4V. Surface & Coatings Technology, 380, 125016. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2019.125016
Cernaš ˙ ejus, O., Škamat, J., Markoviˇ c, V., Višniakov, N., & Indriši ¯ unas, S. (2019). Surface laser processing of additive manufactured 1.2709 steel parts: Preliminary study. Advances in Materials Science and Engineering, 2019, 7029471. https://doi.org/10.1155/2019/7029471
Temmler, A., Liu, D., Preußner, J., Oeser, S., Luo, J., Poprawe, R., & Schleifenbaum, J. (2020). Influence of laser polishing on surface roughness and microstructural properties of the remelted surface boundary layer of tool steel H11. Materials & Design, 192, 108689. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2020.108689
Baicheng, Z., Xiaohua, L., Jiaming, B., Junfeng, G., Pan, W., Chen-Nan, S., Muiling, N., Guojun, Q., & Jun, W. (2017). Study of selective laser melting (SLM) Inconel 718 part surface improvement by electrochemical polishing. Materials & Design, 116, 531–537. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2016.11.103
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
