Muchos 3D imprimieron piezas de metal necesitan ser trabajados a máquina para generar superficies exactas. Sin embargo, 3D imprimió piezas es a menudo partes ligeras con formas geométricas complejas, que trae desafíos a trabajar a máquina subsiguiente. Al trabajar a máquina 3D que imprime piezas, es necesario considerar si la tiesura de la impresión 3D cumple los requisitos de trabajar a máquina, cómo afianzar estas piezas de la impresión con abrazadera 3D con las estructuras complejas, y una serie de problemas. Discutimos los desafíos y las soluciones en trabajar a máquina de 3D imprimieron piezas de metal a través de un caso compartido por los expertos de fabricación aditivos.
la impresión 3D es una tecnología flexible con pocos apremios en diseño. Con la ayuda de 3D que imprime tecnología, los diseñadores pueden realizar algunos esquemas complejos del diseño, tales como estructuras ligeras y estructuras integradas con funciones integradas. Sin embargo, estas ventajas de la tecnología de fabricación aditiva son debilitadas a veces teniendo en cuenta los desafíos que se presentan de trabajar a máquina subsiguiente. Si los desafíos hicieron frente en trabajar a máquina subsiguiente no se tienen en cuenta completamente en el diseño inicial y la fabricación de las piezas de fabricación aditivas, pérdidas puede ocurrir debido parte el proceso de fracaso.
3D imprimió piezas necesita generalmente ser trabajado a máquina para alcanzar los agujeros redondos exactos y las superficies lisas y planas, y después ser montado con otras piezas. Sin embargo, la estructura ligera compleja de las piezas de la impresión 3D no puede adaptarse a veces al proceso de proceso debido a la tiesura escasa. Además, la estructura compleja también aumenta la dificultad con seguridad de afianzar el objeto con abrazadera.
Desafíos del acabamiento
1. ¿Es la rigidez de 3D imprimió las piezas suficientes resolver la carga llevada durante trabajar a máquina? ¿La pieza se desvía de la herramienta y genera la vibración, que hace que la herramienta vibra y lleva al efecto que trabaja a máquina pobre? ¿Si la tiesura de las piezas de la impresión 3D no es bastante para cumplir los requisitos de trabajar a máquina, qué soluciones se pueden utilizar para solucionar estos problemas?
2. Si el problema de la tiesura se soluciona, el desafío siguiente es cómo alinear la máquina-herramienta. 3D imprimió piezas puede tener una cierta deformación durante la impresión, y falta de dato claro, así que significa que cuando trabajar a máquina 3D imprimió piezas, es necesario primero encontrar la “buena” parte de las piezas. Es muy importante obtener la alineación óptima de 5 ejes de la partición.
Renishaw exploró los desafíos y las soluciones hechas frente en el acabamiento de 3D imprimieron piezas a través de un metal 3D imprimieron la barra de guía de la microonda. De la preparación antes de trabajar a máquina al acabamiento final de piezas, hay un total de 9 pasos.
La figura izquierda muestra la barra de guía manufacturada con ideas del diseño y métodos de fabricación tradicionales, que está montada de varias piezas; La figura correcta muestra la barra de guía impresa 3D, que es una partición integrada comparada con la parte original, su peso es reducida por mitad. Esto es una pieza diseñada para los satélites de telecomunicaciones. Los requisitos de funcionamiento principales para esta parte son ligeros, mejorando eficacia de la transmisión de microonda, y reduciendo los requisitos de espacio de esta parte para las cargas útiles por satélite.
Solución
Paso 1: Establezca la fuerza que corta deseada
Primero, evalúe si 3D que imprimen piezas tienen bastante tiesura requerida trabajando a máquina con experimentos.
Los datos del dínamo muestran la carga repetida, y puede ser visto que la fuerza máxima es alrededor dos veces el valor medio. Usted puede también intentar cortar en diversas profundidades para ver cómo afecta a la carga en la partición.
Paso 2: Simule la fuerza de corte
Con el proceso de la simulación, se encuentra que el borde del reborde que procesa alrededor del final libre de la desviación obvia de las causas de la pieza (mayor de 150 el μ m), y del análisis de elemento finito también muestra la distorsión obvia, que puede llevar al corte desigual.
Paso 3: Prueba que corta inicial
Si trabaja a máquina se realiza bajo condiciones antedichas, las piezas se desviarán de la herramienta y del rebote, dando por resultado la vibración superficial, la vibración de la herramienta y otros problemas. El resultado de estos problemas es final superficial pobre.
La manera de solucionar estos problemas es mejorar la rigidez de las partes en el proceso que corta. Hay dos pasos para mejorar la tiesura, uno es ajustar el diseño de piezas de la impresión 3D, y el otro es cambiar el modo de fijación con abrazadera durante trabajar a máquina. Primero, entendamos cómo solucionar estos problemas ajustando el diseño.
Paso 4: Haga frente al desafío de trabajar a máquina cambiando el diseño de piezas de la impresión 3D
La meta de cambiar el diseño de 3D imprimió piezas es hacer las piezas más rígidas. En este caso, el diseñador añadió una estructura de la ayuda que conectaba los componentes en ambos extremos de las piezas para reducir los defectos vistos en la prueba que cortaba.
O añada una estructura conectada del braguero entre dos componentes del extremo, que es más compleja. La desventaja de mejorar la tiesura ajustando el esquema del diseño es que aumenta el volumen ocupado en las piezas, que pueden afectar al espacio ocupado por otros componentes y reducir la eficacia total del diseño. Otro problema significativo está ése en el objeto convencional que afianza modo con abrazadera, las partes después del ajuste y del diseño todavía no pueden a menudo cumplir los requisitos que trabajan a máquina, así que es necesario reconsiderar el modo de fijación con abrazadera de las piezas.
Paso 5: Reconsidere el método de fijación con abrazadera de piezas
En este caso, la solución específica del re método de fijación con abrazadera es diseñar un accesorio modificado para requisitos particulares para la pieza de la impresión 3D, y fabricar directamente el accesorio modificado para requisitos particulares con el equipo de impresión 3D, reduciendo el riesgo de deformación de la parte y de daño de superficie, haciendo la pieza de la impresión 3D más cercano a las características de proceso, reduciendo la desviación y la vibración.
Paso 6: Modelado del accesorio modificado para requisitos particulares
Durante el análisis de elemento finito de 3D imprimió piezas en el accesorio, el diseñador encontró que la tiesura podría ser mejorada más a fondo mejor afianzando la estructura con abrazadera “recta” en la partición.
Paso 7: Preparación que trabaja a máquina
Después de terminar el ajuste del diseño de las piezas de la impresión 3D y del diseño y la fabricación de accesorios modificados para requisitos particulares, podemos incorporar la etapa de la preparación de trabajar a máquina.
La figura muestra la pieza optimizada topología de la impresión 3D medida en el indicador flexible para generar la alineación de 5 ejes para el proceso subsiguiente.
En este proceso, los errores ocurren cuando el movimiento linear y rotatorio del eje mecánico excede las tolerancias requeridas para fabricar piezas exactas. En este caso, el ingeniero utilizó la punta de prueba de contacto de Renishaw y al inspector medidor del NC del software para identificar y para supervisar estos problemas.
Paso 8: Disposición de la parte
En trabajar a máquina convencional, los aviones de dato se crean a menudo primero, y entonces estas características se utilizan para alinear y para colocar las piezas para las mecanizaciones subsiguientes. Sin embargo, para la pieza de la impresión 3D en este caso, el método convencional no fue seguido, porque el dato de la precisión se debe añadir a la mecanización final después de generar el resto de las superficies.
El desafío del ajuste de la pieza de la impresión 3D es fijarla según la forma real de la pieza, que implica el entender de la condición material de la pieza en todas las áreas donde las características de la precisión se planean para ser cortadas, teniendo en cuenta el permiso que trabaja a máquina, la deformación de la parte y otros factores. En este caso, el diseñador intenta dejar bastante material en todas estas ubicaciones para permitir el corte constante y eficiente. En este paso, la punta de prueba y el software medidor se pueden todavía utilizar para encontrar el ajuste del “mejor ajuste” del acabamiento.
Otra manera de poner una pieza impresa 3D para acabar es utilizar especificaciones programables de la tienda para medir la pieza y para realizar la alineación. Este método es más conveniente para usos de lote más grandes.
Paso 9: El trabajar a máquina
A través de la preparación de los 8 pasos antedichos, los componentes obtenidos tienen dimensiones críticas dentro de la gama de la tolerancia y muestran buen final superficial. Comparado con las pruebas que cortan tempranas, la vibración de la herramienta y el desgaste se reducen grandemente.
El trabajar a máquina es generalmente una parte de la cadena del proceso de impresión del metal 3D, que es también un proceso con vuelo y riesgo. Si el trabajar a máquina falla, una pieza valiosa de la impresión 3D será desechada. Si los desafíos hicieron frente en trabajar a máquina se pueden considerar al principio de diseñar 3D imprimieron las piezas, él ayudan a reducir el riesgo de fracaso.
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