با افزایش استفاده از تکنولوژی پرینتر سه بعدی، دستیابی به قطعات فلزی با کیفیت و دقت بالا برای کاربرد های تخصصی آسان نیست. به همین دلیل تیمی از محققان دانشگاه سارلندس در آلمان یک فرآیند غیر تماسی برای تبدیل قطعات پرینت سه بعدی شده فلزی به اجزای پیچیده با دقت بالا توسعه داده اند. این روش امکان استفاده هر چه بیشتر از قطعات نهایی پرینت سه بعدی شده در صنایعی مانند هوافضا یا خودروسازی را فراهم می سازد.
اصلاح فرایند پرینت سه بعدی فلزات با استفاده از جریان الکتریکی
تقاضا برای قطعات فلزی در صنعت بسیار زیاد است و این قطعات باید الزاماتی مانند دقت ابعادی را برآورده کنند. موتورهای هواپیما، خودرو و موشک معمولاً از چندین قطعه تشکیل شده اند که طی فرایند مونتاژ به یکدیگر متصل می شوند و مقاومت هر یک از این قطعات در برابر تنش های مکانیکی ضروری است. امروزه تکنولوژی پرینت سه بعدی فلز با کاهش تعداد اجزای سازنده یک قطعه یا افزایش پیچیدگی آن، فرایند طراحی را ساده تر کرده است. با این حال دستیابی به خصوصیات مکانیکی یک قطعه ماشین کاری شده خصوصاً از نظر دقت ابعادی کار ساده ای نیست.
به همین دلیل پروفسور Dirk Bähre و تیم تحقیقاتیش یک روش غیر تماسی برای عملیات پس پردازش قطعات پرینت سه بعدی شده توسعه داده اند. این تیم برای توسعه این روش به فرایند ماشینکاری الکتروشیمیایی (روشی برای حذف فلز طی یک فرآیند الکتروشیمیایی) تکیه کرده اند. پروفسور Dirk Bähre توضیح داد: “حذف مواد الکتروشیمیایی امکان ایجاد پیچیده ترین هندسه ها از سخت ترین فلزات را فراهم می سازد. فناوری تولیدی غیر تماسی ما ساخت قطعات سازگار با هندسه های پیچیده حتی از مواد با استحکام بالا را ممکن می سازد. “
فرایند اصلاح پرینت سه بعدی فلز
مرحله اول این فرایند شامل حمام قطعات فلزی پرینت سه بعدی شده در محلول الکترولیت می باشد. این تیم توضیح می دهد که پس از این مرحله می توان قطعات را به هندسه و تلرانس مورد نظر ماشینکاری کرد. تمام آنچه مورد نیاز می باشد یک منبع انرژی الکتریکی است: جریان الکتریکی بین یک ابزار و قطعه پرینت سه بعدی شده جریان می یابد. سپس قطعه پرینت سه بعدی شده در یک مایع رسانا که یک محلول نمک آبی است غوطه ور می شود. فرآیند ماشینکاری الکتروشیمیایی ذرات ریز فلز را از سطح قطعه جدا می سازد.
اتم های فلزی روی سطح قطعه کار به عنوان یون های فلزی با بار مثبت وارد محلول می شوند و به قطعه کار اجازه می دهند به شکل هندسی مورد نظر با دقت بسیار زیاد برسد. پروفسور Bähre افزود: “با تنظیم مدت زمان پالس های جریان و لرزش ابزار، می توانیم مواد را بطور یکنواخت از سطح حذف کنیم و به سطوح صاف با دقت بالا دست یابیم.”
این تیم آلیاژهای فلزی مختلفی از قبیل فولاد، آلومینیوم و تیتانیوم را آزمایش، و تمام مراحل این فرآیند را ارزیابی کرده اند. هدف از انجام این پروژه اصلاح و بهینه سازی روش های الکتروشیمیایی برای دستیابی به سطوح صیقلی تر و دقت بالاتر است.
منبع: https://www.3dnatives.com/
در صورت تمایل میتوانید فایل PDF این مقاله را در قسمت زیر دانلود و با ذکر منبع مورد استفاده قرار دهید.
ثبت ديدگاه