בייצור תוספים, הסרת חומר התמיכה מחלקים מורכבים היא צעד קריטי שיכול לעשות או לשבור את האיכות הסופית. מורכבת גיאוגרפית מורכבת עם overhangs, ערוצים פנימיים, ותכונות קנס דורש שיטת הסרת כי הוא גם מדויק ועדין כדי למנוע פגיעה המרכיב המודפס. high-ure מים סילון הפך לפתרון מוביל, המציע שחיקה מבוקרת של תמיכה מבנים ללא שילוב של שלמות חלק.

טכנולוגיית מים

מים סילון, הידוע גם כחיתוך מים או הידרודמפולציה בהקשרים תעשייתיים, הוא תהליך המשתמש זרם בלחץ גבוה של מים לחתוך, נקי, או להסיר חומר.המים מועברים לרמות בין 30,000 ל 90,000 psi (מצטברים למטר מרובע) ו מאולץ באמצעות מדח קטן או מרכזי, בדרך כלל 0.002 עד 0.002 ל 0.00 אינץ 'במטר זה מופעל על ידי נוזל מתכתי, כמו נוזל מתכתי, לעתים קרובות, 000 נוזל מים מרוכז לתוך זרם מים מרוכז יותר ממטר אחד, 000.

הטכנולוגיה כבר מעודנת במשך עשרות שנים ומשמשת באופן נרחב בתחום התעופה, הרכב, וייצור מכשירים רפואיים לחיתוך מדויק וניקוי. בהקשר של הדפסה תלת-ממדית, השקיה במים מתאימה במיוחד לחלקים המיוצרים באמצעות FDM (Fed Deposition Modeling), PolyJet, ו- Multi Jet Fusion טכנולוגיות, שבו מבנים תמיכה מודפסים מחומר שונה מהמודל עצמו.

סוגי חומרי תמיכה ואתגרים שלהם

לא כל חומרי התמיכה נוצרים שווים, ושיטת ההסרה המתאימה תלויה במידה רבה בכימיה של חומרי התמיכה.

  • (FLT:0) Soluble תומך FLT:1 - בלתי ניתן לבודד במים או פתרונות אלקליין (למשל, PVA, BVOH, HIPS) ניתן להסיר על ידי ⁇ , אבל מזרז מים מאיץ את התהליך על ידי שטף פיזי של חומר מתמוסס מקווי הרוח עמוקים.
  • (FLT:0)Breakaway תומך ב-FLT:1 - עשוי מחומר אחר, יותר מלוטש שניתן לחטוף או לחתוך (למשל, סדקים תמיכה קניינית המשמשים בפל כפול-הפלה FDM). אספקת מים יכולה לכוון את השכבה לתמיכה נפרדת בעדינות מבלי למשוך על החלק.
  • (FLT:0) חומר מנדל תומך ב-FLT:1 - בתהליכים מסוימים, אותו חומר משמש הן מודל והן תמיכה (למשל, stereolithography resins) כאן, מיכל מים יכול לעזור להסיר תמיכה מזערית כמו צמיגים כי הם קשה להגיע עם כלים ידניים.

כל סוג מציג אתגרים ייחודיים.Soluble תומך עשוי לעזוב את שאריות בערוצים הדוקים אם לא לחלוטין שפיכת פורצי דרך יכולה להשאיר קווי עדים קשים הדורשים השלמת נוספת. אספקת כתובת מים אלה על ידי מתן זרם נוזלי מקומי בעל עוצמה גבוהה שיכול להתמוסס, erode, או displace תמיכה חומר באופן מבוקר.יעילות התהליך תלויה בדחיסות החומרית, solubility, ו-hesion למודל תמיכה על פני השטח.

יתרונות של מים ג'טינג עבור תרכובות Geometries

אחריות ובחירה

ניתן לכוון את כלי הטיס במים במקומות תמיכה ספציפיים באמצעות wand, הזרוע הרובוטית או מערכת nozzle קבועה.המפעיל יכול להתאים את זווית ההתקפה, מרחק נושל, ולשהות את הזמן להתמקד באזורים עקשניים תוך הימנעות מתכונות עדינות סמוכות.סלקטיביות זו מפחיתה את הסיכון של גיזום או ללטש קירות דקים, אשר יכול להתרחש עם פיצוץ חודר או מגרד מכני.

איכות מקצה לקצה

מכיוון ששימוש במים מסיר חומר באמצעות שחיקה ולא השפעה או כישוף, הוא משאיר מאחורי משטח שבדרך כלל חלק יותר ממה שהושג עם הסרת ידני.זרם המים מנקה קנסות וחלקיקים רופפת, מה שמפחית את הצורך בלחיצת יתר.חלקים הדורשים משטח pristine - כגון שתלים רפואיים או דיור אופטי - מתאימים מאוד משיטת אי מגע זו.

גישה ל Geometries פנימיים

ערוצים פנימיים, מעברי קירור תואמים, ומבנים לטאיצ'ה הם קשים לשמצה לנקות ללא כלים מיוחדים. אספקת מים יכולה לנווט את החללים האלה כי המטוס עוקב אחר הדרך של התנגדות לפחות, לשפשף חומר תמיכה שאחרת נשאר לכוד.זה חשוב במיוחד בתעשיות כמו אווירו חלל, שבו ירידה במשקל רכיב מסתמכת על הפחתה משמעותית של משקעים פנימיים מורכבים כי חייב להיות לגמרי ללא פסולת.

המונחים: Versatility

מים סילון פועל ביעילות עם מגוון רחב של חומרי בניין כולל PLA, ABS, ניילון, פוליקרבונט, ותרמופלסטים ביצועים גבוהים כמו PEEK ו- PEKK. זה גם תואם חלקי מתכת 3D מודפסים המשתמשים מבני תמיכה (למשל, משקעת אבקת) כאשר מטוס מים חודרני הוא לא מייצר חום, כך שאין שום חית חום או מחוסם בלחץ מושרה חלקית.

ידידותיות סביבתית

מים טהורים משתמשים רק במים ובחשמל, מייצרים ללא פסולת כימית, ללא אבק ורעש מינימלי בהשוואה לניקוי או לחמניות של קולי.המים יכולים להיות מסונן ומבוטלים, וחומר התמיכה שהוסרו הוא קל להפריד ולפרק.זה תואם עם יוזמות ייצור ירוקות ולהפחית את טביעת הרגל של פחמן לאחר עיבוד.

פרמטרים מרכזיים במים Jetting for Support Removal

כדי להשיג תוצאות עקביות ואיכותיות, המפעילים חייבים לשלוט בזהירות במספר משתנים.הבנת האופן שבו כל פרמטר משפיע על יעילות הסרת חלק ויושרה היא חיונית.

לחץ מים

הלחץ הוא הגורם הקריטי ביותר.לחץ נמוך (15,000-30,000 psi) מתאים לתמיכה רכות או מחוספסת וחלקים דקים. לחץ גבוה (30,000-60,000 psi) עשוי להיות נחוץ עבור תמיכה צפופה יותר, אבל הם מגבירים את הסיכון של קידוד פני המודל. מומלץ להתחיל בלחץ נמוך ועלייה הדרגתית עד שהגיבוי הוא הסרתו באופן נקי או תוכנית בקרה עשויה לשמור על לחץ רב עוצמה.

Nozzle Diameter ו- Type

גודל נוזל או מרכזי משפיע על גודל הנקודה של המטוס ואת צפיפות האנרגיה. Small orifices לייצר קרן מרוכז אידיאלי עבור עבודה מפורטת; גדול או מרכזי לספק כיסוי רחב יותר להסרת כמויות גדולות. Fan nozzles ריסס גיליון שטוח של מים והם שימושיים עבור גורף על פני אזורי תמיכה גדולים, בעוד נופי זרם עגול הם טוב יותר להסרת דיוק.

Nozzle-to- Distance

המרחק בין קצה הלפיד והמשטח החלק משפיע הן על כוח ניקוי והן על הסיכון של overspray. רצף טיפוסי טווח בין 0.5 ל 5 מ"מ עבור מיקוד חזק. as Distance rising, המטוס מתרחב ומאבד אנרגיה, הופך פחות יעיל.עבור ערוצים פנימיים, את ה- nozzle חייב להיות ממוקם בתוך פתח הערוץ; תכנות זהיר במערכות אוטומטיות מבטיח את nozzle נכנס ללא התנגשות.

מהירות הפוכה

המהירות שבה עובר ה- nozzle על פני החלק קובעת כמה זמן מטוס המים פועל בכל אזור.אטים מאיצים להסיר חומר יותר, אך יכול לגרום למהירויות מהירות יותר לעזוב פחות זמן לשחיקה, אשר עשוי לדרוש מספר עוברים. נקודת התחלה טובה היא 20-50 / מ"מ עבור תמיכה טיפוסית FDM, להסתגל בהתבסס על שיעור ההסרה.

איכות מים וטמפרטורה

מים נקיים, מסוננים מונעים כריתת מים מטבולית ומבטיחים מטוס עקבי.חלק מהמפעילים משתמשים במים חמים (30-50 מעלות צלזיוס) כדי להאיץ את פירוק התומכות המלוטשות, אם כי יש צורך לטפל בהם כדי להימנע מרכך של חומר המודל.

בדיקות מים

בחירת מערכת כריית מים נכונה היא איזון בין עלות, דרך חישוב וגמישות. אפשרויות נע בין שטיפת לחץ ידני מכונות CNC תעשייתי מלא.

יחידות שמירה

לייצור נמוך או למניעה, לחץ מוצף היה מסוגל 30,000 psi עם nozzle ממוקד יכול להיות מספיק.אלה זולים יחסית להציע שליטה ידנית אבל דורשים מפעילי מיומנים כדי להימנע נזק. הם הטובים ביותר עבור חלקים עם מבני תמיכה נגישים על החיצוני.

שולחן העבודה ו-Bochtop Systems

כמה יצרנים מייצרים מערכות מים קומפקטיות המיועדות במיוחד לייצור תוספים לאחר עיבוד.יחידות אלה שילבו את בקרת הלחץ, סובבו את לוחות הפונים, ותוכנה המאפשרת למפעיל התאמה אישית של נתיבי סילון.הם בדרך כלל פועלים בלחץ נמוך יותר (20,000 עד 40,000 psi) והם בטוחים לשימוש בסביבות משרדיות או מעבדה.

CNC Waterjet

בייצור גבוה בנפח גבוה, מכונה חיתוך מים של 5 צירים ניתן לתכנן לעקוב אחר נתיבים מורכבים 3D, כניסה חללים פנימיים באמצעות מחסנים מוכווני כראוי.מערכות אלה מספקות הסרת תמיכה חוזרת ואוטומטית עם התערבות מינימלית של מפעיל.

הזריקה Abrasive

עבור חומרי תמיכה שהם קשים במיוחד (למשל, סדקים מסוימים של פורצי דרך), הוספת גרנט דקר חודרי לזרם המים יכול להאיץ את ההסרה.

שלב-בי-שלב של תמיכה יעילה

1. הכנה והערכה

התחל על ידי בדיקה גופנית של החלק המודפס. Note אשר חלקים מכילים חומר תמיכה לזהות כל קירות דקים או תכונות עדינות הדורשות טיפול נוסף. Secure את החלק בתיקון או מיכל אשר יחזיק אותו קבוע במהלך המיזוג. עבור חלקים עם ערוצים פנימיים, לשקול להזיז את החלק מעל ניקוז או מיש כדי לאפשר מים לזרום דרך.

בדיקה ראשונית עם לחץ נמוך

בחר אזור קטן, לא קריטי של חומר תמיכה - רצוי ליד הבסיס או קטע עבה. הגדר את לחץ המים עד הקצה התחתון של טווח המומלץ (למשל, 15,000 psi) ואת המרחק המנוקל לכ 2 מ"מ. להפעיל את הסילון ולהעביר את הטבול ב גורף קבוע על פני אזור הבדיקה. עיין כמה מהר חומר התמיכה.אם הסרת איטי מדי, על ידי לחץ על פני השטח החל לחץ על פני השטח הרצויה, עד כדי להפחית את קצב התצוגה הרצוי.

3.מערכת תמיכה חוזרת

התחל לעבוד מן החיצוני תומך פנימה.עבור אזורים שטוחים גדולים, להשתמש נועם מאוורר ותבנית אחורית-על-פנית.עבור תכונות מורכבות, לעבור אל זרם עגול נוזל ולעקוב אחר קו המטור של החלק, שמירה על מרחק עקבי.כאשר מתקרב overhangs, זווית החתך מעט כדי להניע את המים מתחת למבנה התמיכה.

4.Iur לסירוגין Inspection

לעצור לאחר כל 30 שניות של איסוף כדי לבדוק את החלק באופן ויזואלי. השתמש תאורה בהירה וגאולה אם יש צורך.חפש חומר תמיכה שנותר כי עשוי להיות מוסתר בצללים או מאחורי תכונות.גע על פני השטח בעדינות עם מברשת או האצבע שלך (עם המים כבוי) כדי להעריך חלקה.המשך הסילון באזורים שבהם החומר נמשך, התאמת הפרמטרים לפי הצורך.

ניקוי אחרון וייבוש

ברגע שכל חומר התמיכה הוסר, תן לחלק את החלק של שטיפה סופית עם מים טריים בלחץ נמוך לשטוף כל חלקיקים רופפת.אם חומר התמיכה היה כל כךלול, ספארי קצר במים חמים עשוי לעזור להתמוסס עקבות של שאריות.יבש את החלק באמצעות דלפק אוויר או בד ללא lint.אפשר ערוצים פנימיים כדי יבש כדי למנוע לחות לכודה מגורם בעיות מאוחרות.

איכות מובטחת

לאחר הייבוש, לבדוק את החלק תחת מיקרוסקופ או עם היקף נשא עבור ערוצים פנימיים. Measure ממדים קריטיים כדי להבטיח שלא התרחש אובדן חומרים לא מתוכנן. השוו קריאה של גסות פני השטח למפרט.

שיקולים בטיחות

משקע מים כרוך בלחץ קיצוני שעלול לגרום לפציעות חמורות. מפעילי חייב ללבוש PPE המתאים כולל משקפי בטיחות עם מגן צד, מגן הפנים, כפפות עמידים (לא כפפות מטיסות מים שנועדו לעמוד בלחץ גבוה באמת כפפות עבודה סטנדרטיות הם לא מספיקים; שימוש בגומי כבד או כבל דואר זבל בחשבון עבור מים), וחום מים עמיד על מנת להיות סגור כדי למנוע נזק מיידי או להפסיק את הזרקה מתאימה, אם תמיד לגרום נזקי חירום פעיל, או לחץ דם תקין, או לא יכול תמיד לגרום נזק מיידי, או לחץ דם פעיל, או לחץ דם פעיל, או לחץ דם תקין, או לחץ דם תקין, ללא טיפול מיידי, לא יכול תמיד לגרום נזק מיידי, ללא טיפול מיידי, או לחץ דם תקין, ללא טיפול גומי או לחץ דם תקין, או לחץ דם פעיל, או לחץ דם פעיל, ללא טיפול מיידי, או לחץ דם תקין, או לחץ דם תקין, לא יכול תמיד לגרום נזק מיידי, ללא טיפול מיידי, ללא טיפול מיידי, ללא טיפול גומי או לחץ דם פעיל, ללא טיפול מיידי, ללא טיפול גומי או לחץ דם פעיל, לא יכול תמיד להתרחש.

לאחר מים

מים בלבד עשויים לא תמיד להשאיר את החלק מוכן לשימוש סופי.חלקים נהנים מצעדים נוספים לאחר עיבוד:

  • (ב) ,0) , ⁇ ו annealing: 1 לאחר חשיפה למים, חלקים עשויים מחומרים רגישים לחות כמו ניילון צריך להיות יבש ביסודיות ו annealed כדי לשחזר תכונות מכניות.
  • (ב) ⁇ :0) , חסימה: 1FLT:1hil עבור חלקי FDM עם קווי שכבה גלויים, צעד ריק או ציפוי יכול לשפר את האסתטיקה ואת עמידות המים.
  • (FLT:0) הסרת מזכרות שגרה דקות: FLT ( 1) מדי פעם, סרט דק של חומר תמיכה נשאר על פני השטח. Gentle סאונד ניקוי או חול ידני קצר יכול לחסל אותו.
  • (FLT:0) ביולוגי או sterilization כימי: ibph:1 עבור חלקים רפואיים, לעקוב עם שיטות סטריליזציה מתאימות התואמים את החומר.

השוואת מים Jetting לשיטות חלופיות של תמיכה

מכני מוחל (Manual or Robotic)

הסרת ידנית באמצעות compers, סכינים, או כלי שחיקה היא זולה אך פוגעת בעומס העבודה וסיכון מזיק לחלק. חיתוך רובוטי יכול להשכיר את התהליך אבל עדיין ליישם כוח מכני שיכול לעוות תכונות. אספקת מים היא עדינה יותר ומגיעה ליותר אזורים מכל כלי שיכול.

ניקוי אולטרה סאונד

אמבטיות לא רציונליות יעילות לפירוק התמיכה הסוללית אך דורשות אופטימיזציה בפתרון מחומם ועשויות לא לנקות לחלוטין ערוצים פנימיים נקיים עם פתחים צרים.מסוף מים מספק זרימה מכוונת כי חומרים משוריינים פיזית.

רזולוציה כימית

בידוד במעבורות או אמבטיות אלקליין מתמוסס חומר תמיכה אבל דורש טיפול בכימיקלים, זמני תהליכים ארוכים וסילוק נכון. אספקת מים מהירה וידידותית יותר לסביבה, אם כי ייתכן שהיא צריכה לחץ זמני עבור שאריות עקשניות.

אובססיביות

הפיצוץ עם נתרן דוקרבונט או אברמפרסים רכים אחרים יכול להסיר תמיכה, אבל חלקיקים abrasive יכול להיות מוכנס תכונות קטנות וקשה להסיר. . water סילון מלוטש מדיה ומספק סיום נקי יותר.

יישומים בתעשיות

(הופנה מהדף אספקת מים) , ב[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] ו[[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]], [[[[1924]]]]]], [[1924]]]], [[[[1924]]]]]]]]]]]], [[[[1924]], [[[[1924]]]], [[[[1924]]]], [[[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]

מגמות עתידיות ופיתוח

השילוב של מים עם תוספת ייצור לאחר עיבוד הוא לנוע לעבר מערכות אוטומציה גדולה יותר.ראייה עם AI יכול לזהות חומר תמיכה נותרת ולהתאים את הפרמטרים סילון בזמן אמת. רב-אקסי רובוטים מצוידים עם צינורות מים יכול לעבד שלם ללא התערבות אנושית.בנוסף, התקדמות בשליטה בלחץ סגור ניטור זרימה בזמן אמת תשפר את העקביות ולהפחית את הפסולת.

מסקנה

השקיה במים היא שיטה חזקה, מדויקת ואחראית לסביבה להסרת חומר תמיכה מ- 3D מורכב גיאוגרפיה מודפסת.על ידי הבנת הטכנולוגיה, אופטימיזציה של פרמטרים מרכזיים, ולאחר תהליך שיטתי, יצרנים יכולים להשיג השלמת משטח באיכות גבוהה ללא תכונות מזיקות מורכבות. בעוד שהציוד הראשוני עשוי להיות משמעותי, ההפחתה של עיבוד ושיפור באמצעות חישוב ההשקעה.