Բազմակիլոգրամ 3D տպման գործողությունների համար ջերմաստիճանի գոտիավորում

Առկա են մի շարք դժվարադրություններ մեծ քանակով 3D տպագրված մասերի արտադրության մեջ, իսկ նախատիպերի և փոքր սերիաների արտադրությունից դուրս գալը հանդիսանում է յուրահատուկ ճյուղային մասնագիտական մարտահրավեր: Չնայած բոլոր թվարկված հանգամանքները կարևոր են, խոշոր մասշտաբով ավելացման արտադրության գործողությունների կարևորագույն և ամենաշատը անտեսվող պահանջներից մեկը հանդիսանում է կառուցման ծավալով ջերմաստիճանային գոտիների ճիշտ վերահսկումը և հաստատուն ձևով ապահովումը: Փաստն այն է, որ խոսքը չի վարվում մահճի տաքացման մասին, այլ մասնավորապես ջերմային միջավայրի ճյուղային մասնագիտական նախագծման մասին։

Ինչու է ջերմաստիճանը ավելի կարևոր մեծ մասշտաբներում

Ջերմային գրադիենտները (կամ մասերի վրա ջերմաստիճանային տատանումները) ընդհանրապես փոքր են փոքր տպագրություններում: Նյութի համեմատաբար հավասարաչափ սառեցում է տեղի ունենում: Սակայն երբ մասերի չափերը և զանգվածը կտրուկ մեծանում են.

1.Ջերմային զանգվածը գերակշռում է. Զանգվածը մեծ քանակներով ավելի տարբեր է փոքր քանակներից և կլանում է ու պահում ջերմությունը այլ կերպ: Հաստ հատվածի կենտրոնը հովանալու համար շատ ավելի երկար ժամանակ է պահանջում, քան բարակ պատերը կամ դրանց արտաքին մակերեսը:

2.Գրադիենտի մեծացում. Փոքր տպումները ցույց կտան ջերմաստիճանի փոքր տարբերություններ, որոնք մեծ տպումներում մեծացնելիս ստացվում են մեծ գրադիենտներ: Այդպիսի գրադիենտները նյութի սառչելիս և փուլային փոփոխություն (բյուրեղացում) անցնելիս առաջացնում են տարբերակված սեղմում:

3.Ներքին լարվածության աճ. Տարբերակված սեղմումը ուղղակիորեն փոխակերպվում է ներքին լարվածության: Երբ այդպիսի լարվածությունները գերազանցում են նյութի կապող ուժը ցանկացած տեղում տպման կամ սառեցման ընթացքում, արդյունքը թերթավորումն է, շերտերի մակրոները, ճեղքերը կամ մասի լրիվ կոտրումը: Որքան ավելի մեծ է մասը, այնքան ավելի մեծ է հնարավոր լարվածությունը:

4.Շրջանային իներցիան. Մեծ կառուցման խցում մեծ ջերմություն առաջացնող բաղադրիչների հետ միասին միատեսակ ջերմաստիճան պահելը դժվար է: Այդ դեպքում դուք կարող եք հանդիպել ցուրտ կետերի շրջաններին դուռերի կամ օդափոխման տեղերում և շատ տաք տեղերին՝ ջեռուցիչների կամ էլեկտրական սարքերի շրջանում:

Ջերմաստիճանային գոտիականացում. ռազմավարական մոտեցում

Ջերմաստիճանային գոտիականացումը նաև հայտնի է որպես ջերմաստիճանային գոտիների ռազմավարական ստեղծում և կառավարում կառուցման խցում և ամբողջ մասի վրա: Սա նպատակ ունի ոչ թե միատեսակ ջերմաստիճան ստանալ ցանկացած տեղում, այլ ջերմաստիճանային գրադիենտների կառավարում, որպեսզի կարողանաք նվազեցնել վնասակար լարումները: Հիմնարար ռազմավարություններն են.

բազմագոտի տաքացման սալիկի տեխնոլոգիա. Ավելի բարակ ցանցային տաքացումը բարելավում է մեծ սալիկների դեպքում: Առանձին կառավարումը թույլ է տալիս օպերատորներին ավելացնել համեմատաբար քիչ տաքություն արտաքին եզրերում (այնտեղ, որտեղ սովորաբար արագ սառչում է) կամ հավասարակշռել սառը գոտիները սալիկի վրա: Սա ապահովում է ավելի լավ միասնականություն ամրապնդման և առաջին շերտի կայունության համար ամբողջ տիրույթում.

լռեցված խորանի տաքացում և գոտիավորում. Ավանդական համակարգերը ունեն մի շարք առանձին կառավարվող տաքացուցիչ տարրեր, որոնք տեղադրված են խորանի տարբեր հատվածներում (պատեր, առաստաղ, երբեմն նաև հատակին): Սա թույլ է տալիս՝

Շրջապատի միասնականություն. Կանխել բնական կոնվեկցիան և ճառագայթման կորուստները՝ խորանում պահպանելով կայուն բարձր ջերմաստիճան, որը կարևոր է շատ ճյուղային նյութերի համար:

Ուղղություն տվող տաքացում. Ավելացնել մի փոքր ավելի շատ էներգիա այն տեղերում, որտեղ մասերի հաստ հատվածներն են տպվում, որպեսզի դրանք ավելի դանդաղ սառչեն քան բարակ մասերը, այդպիսով նվազեցնելով ջերմային գրադիենտը նրանց միջև:

3.Ուղղություն բերված օդի հոսքի կառավարում. Օդի հոսքը սովորաբար կապված է սառեցման հետ, սակայն կարևոր է նշել, որ ջերմաստիճանի գոտիավորման գործում այն կատարում է շատ կարևոր դեր: Նույն թվով փողեր կամ կառավարվող օդափոխիչներ, ռազմավարական դիրքերում տեղադրված, կարող են՝

Կանխել տաք կետերի առաջացումը. Պտտեցնել մեղմ օդը, որպեսզի կանխվի տաք օդի գրուտների առաջացումը ջերմության աղբյուրների կամ մասերի խիտ բաժինների շուրջը:

Միատեսակ սառեցման աջակցություն. Օգնում է ավելի ճիշտ վերահսկվող սառեցման տեմպեր ստեղծել այն ջերմաստիճաններում, որտեղ ցանկալի է, հատկապես կառավարվող սառեցումից հետո տպման դեպքում:

Տեղական սառեցում (օգտագործել զգուշաբար). Շատ փոքր, թիրախային հատկանիշների դանդաղ տեղական սառեցումը, որոնց անհրաժեշտ է արագ մարմնացում (օրինակ՝ եզրեր), կարող է շատ զգուշաբար օգտագործվել և պետք է ամբողջությամբ վերահսկվի՝ կանխելու հարևանությամբ նոր, քայքայող գրադիենտների առաջացումը:

4.Տեխնոլոգիական պարամետրերի ինտեգրում. Ջերմաստիճանային գոտիավորումը դա պարզապես սարքային միջոցառում չէ: Շատ կարևոր է նաև շերտավորման տեխնիկան.

Շերտի Ադապտացիոն Ժամանակներ. Մեծ շերտերի դեպքում տպումը ավտոմատ դանդաղեցնել և արագացնել (մեծ շերտերի հետագա ջերմությունը կորցնելու հնարավորություն տալու համար) և փոքր շերտերի դեպքում (որոնք ավելի քիչ ժամանակ են պահանջում սառեցման համար):

Գործիքի Ճանապարհի Հաջորդականություն. Գործիքի ճանապարհի հաջորդականությունը կարող է ազդել տեղական ջերմության կուտակման վրա, եթե այն օգտագործվի առավելագույն արդյունքի համար: Կից հատվածներում տպումը թույլ կտա ջերմության մի մասը ցրվել անցումների միջև, որպես մի որոշակի գոտում ջերմությունը կենտրոնացնելու փոխարեն:

Նյութի Նուանսներ

Տարբեր նյութեր միանման չեն արձագանքում ջերմային կառավարմանը: Կիսաբյուրեղային պլաստմասսաները (օրինակ՝ շատ նայլոններ, PEEK) բյուրեղացման ընթացքում ծավալային կծկում են դրսևորում և մեծ չափով կախված են հովացման արագությունից: Ամորֆ նյութերը (օրինակ՝ ABS կամ PC) ավելի քիչ զգայուն են, սակայն հակված են թեքվելու՝ մեծ գրադիենտների պատճառով: Զոնավորման ռազմավարությունը պետք է սահմանվի տպած նյութի օպտիմալացման առումով, որը պետք է տեղյակ լինի նշված ջերմային ազդեցության և ֆազային փոփոխությունների վարքի մասին:

Արդյունքը՝ հուսալիություն և մասշտաբային որակ

Բարդ կառուցվածքով ջերմաստիճանի հնարավորություններով բազմակիլոգրամանոց տպման դեպքում սա ոչ թե պարզապես արդիականացում է, այլ հաճախ մոտավորապես անաղետ հաջողության ճանապարհ: Առավելությունները մեծ են.

Անկախություն և ճաքերի էական նվազում. չափական ճշգրտությունը և կառուցվածքային ամբողջականությունը պահպանվում են ներքին լարվածությունները նվազագույնի հասցնելու միջոցով:

Բարելավված շերտերի միացում. համապարփակ ջերմաստիճանների դեպքում ապահովվում է լավագույն միացում շերտերի միջև:

Բարելավված մակերեսի որակ. Ամբողջ մակերեսի վրա բարելավված համասեռությունը հանգեցնում է մակերեսային սխալների նվազմանը, ինչպես օրինակ՝ վատ ավարտը կամ այսպես կոչված գոースթինգը:

Առաջին շերտի հաջողության և ամրացման մեծացում. Գոտիներով կառավարվող շինարարական սալերը թույլ են տալիս կառուցումը մեծ տիրույթներում՝ բարձր հաջողությամբ:

Նյութի հատկությունների համապատասխանության մեծացում. Կառավարվող ջերմային պատմությունը ապահովում է ավելի կանխատեսելի մեխանիկական հատկություններ մասի ներսում:

Ավելի բարձր ելք և ավելի ցածր թափոնների մակարդակ. Վնասված տպման նվազումը դրական ազդեցություն է թողնում ռեսուրսների օգտագործման և մասը արտադրելու արժեքի վրա:

Էներգաարդյունավետության ներուժ. Որոշակի տիրույթների տաքացման գործընթացը կարող է ավելի էներգաարդյունավետ լինել, քան ամբողջ լայն խորանարդը շատ բարձր աստիճանով տաքացնելը:

Արդյունք

Քանի որ ավելացնող արտադրությունը անցել է փոքր և թեթև բարձր հնարավորություններով, սակայն կառուցվածքային կարևոր մասերից, ջերմային միջավայրի վերահսկումը դարձել է անհրաժեշտություն: Բազմակիլոգրամանոց տպման գործընթացների մեծացած ջերմային խնդիրների հետ մղմղումը ջերմաստիճանային գոտիավորման, կամ կառուցման ծավալում հստակ և վերահսկվող ջերմության բաշխման միջոցով է: Դա խոշորամասշտաբ 3D տպումն անցկացնում է բարձր ռիսկի տիրույթից դեպի վստահելի և կրկնելի արտադրական ընթացակարգ, որն ընդունակ է բարձր որակի բաղադրիչներ մատակարարել նվազագույն լարվածությամբ: Սա ուղղակի անհաջողությունների խուսափելը չէ, այլ մտածել ջերմային միջավայրի վերահսկման մասին ամբողջական տեսքով՝ արդյունաբերական չափի ավելացնող արտադրության ներուժը բացահայտելու համար: