3D 프린팅된 엔진 냉각 부품에서 막힌 내부 채널을 확인하는 방법은 무엇입니까?

완벽해 보이는 냉각 인서트가 도착합니다. 치수가 도면과 일치하고, 표면이 깨끗하며, 힘을 가하지 않고 고정구에 딱 맞습니다. 테스트 벤치에서 유속은 예상보다 낮고 온도는 예상보다 빠르게 상승합니다. 부품을 절단한 후에야 팀은 채널 절반을 막고 있는 잔여 분말을 발견했습니다. 외부 수표에서는 그것을 발견하지 못했습니다.

이는 복잡한 경우 정기적으로 발생합니다.금속 3D 프린팅 부품. 겉으로는 괜찮아 보이는 부품이라도 내부 채널이 제한되거나 차단되었을 수 있습니다. 정밀한 유체 경로에 의존하는 엔진 냉각 부품의 경우 부분적으로 막히더라도 열 전달이 줄어들고 과열 위험이 높아집니다. 이 가이드에서는 막힘이 발생하는 이유, 막힘을 찾는 다섯 가지 실용적인 방법, 채널 청소를 더 쉽게 만드는 설계 선택, 공급업체를 선택할 때 찾아야 할 사항에 대해 설명합니다.

레이저 파우더 베드 융합은 밀폐된 공간 내부에 융합되지 않은 파우더를 남깁니다. 그 가루는 빌드 후에 제거되어야 합니다. 채널이 길거나 구부러져 있거나 방향이 좋지 않으면 완전한 제거가 어렵습니다.

길거나 곡선형 채널에 갇힌 분말

분말은 낮은 지점, 꽉 구부러진 부분 및 수평 부분에 침전됩니다. 높은-종횡비-채널과 여러 방향 변경이 있는 채널이 가장 일반적인 문제 영역입니다. 압축 공기와 진동은 종종 쉬운 부분을 제거하지만 재료는 가장 접근하기 어려운--부분에 남겨둡니다.

부분 소결 분말 및 표면 거칠기

아래를 향하는-표면에는 부분적으로 녹은 입자가 있는 경우가 많습니다. 이러한 입자는 -내피 아래 부분-의 표면 거칠기를-종종 20~50μm Sa 이상으로 높이고 국부적인 제한을 만듭니다. 거칠기만 해도 압력 강하가 증가하고 냉각 성능이 저하됩니다.

지원 잔류물 및 찌꺼기

자체 지원되지 않는 채널은{0}}내부 지지체 또는 불순물(채널로 늘어지는 물질)을 남길 수 있습니다. 둘 다 표준 청소로는 거의 완전히 제거되지 않는 영구적인 제한 사항을 만듭니다.

CT 연구 및 생산 경험에 따르면 잔여 분말 및 표면 불규칙성은 냉각 부품의 금속 적층 제조에서 가장 빈번한 내부 결함 중 두 가지로 남아 있습니다.

단일 방법으로 모든 상황을 다룰 수는 없습니다. 채널 복잡성, 부품 가치, 필요한 신뢰 수준을 기준으로 선택하세요.

육안 및 내시경 검사
명확한 개구부가 있는 짧고 직선형 채널에 적합합니다. 내시경은 끝 부분 근처의 주요 막힘을 포착할 수 있습니다. 좁은 굴곡 주위나 복잡한 네트워크 깊숙한 곳을 볼 수 없으며 내부에 있는 부분적인 제한 사항을 놓치는 경우가 많습니다.

공기 흐름 테스트
빠르고 저렴한 심사. 유량 또는 압력 강하가 측정되는 동안 공기는 제어된 압력으로 채널을 통과합니다. 예상 값과의 큰 편차는 문제를 빠르게 표시합니다. 막힌 부분을 찾거나 부분 제한 사항을 완전히 정량화하지 않습니다.

액체 흐름 및 압력 강하 테스트
실제 작동 조건에 가장 가깝습니다. 냉각수나 물은 대표적인 속도와 압력으로 순환됩니다. 측정된 압력 강하 및 흐름은 설계 목표 또는 알려진 양호한 부품과 비교됩니다.- 이 방법은 육안 검사가 놓친 기능적 문제를 포착합니다.

CT 스캔
가장 신뢰할 수 있는 비{0}}파괴 옵션입니다. 산업용 CT는 부품의 전체 3D 볼륨을 구축하고 잔류 분말, 벽{3}}두께 변화 및 채널 내부의 부분적인 막힘을 보여줍니다. 또한 -완성된 형상을 CAD 모델과 직접 비교할 수도 있습니다. 복잡한 형상 적응형 냉각 채널의 경우 CT가 여전히 표준입니다.

무게 및 추적자 확인
뒷받침하는 증거로 유용합니다. 청소 후 예상치 못한 질량이 있으면 분말이 갇혀 있음을 나타낼 수 있습니다. 추적 유체는 때때로 제한 구역을 강조하지만 결과는 CT 또는 적절한 흐름 테스트보다 덜 명확합니다.

검사방법 비교

프로토타입 단계

~ 안에 SLM 3D 프린팅 프로토타이핑, 모든 첫 번째 물품에 대해 공기 또는 액체 흐름 테스트로 시작한 다음 중요한 샘플에 CT 스캐닝을 추가합니다. 흐름 테스트를 통해 설계가 작동하는지 신속하게 알 수 있습니다. CT는 채널이 실제로 깨끗하고 의도한 형상과 일치하는지 확인합니다. 문제를 조기에 포착하면 반복 시간이 절약됩니다.

소규모-배치 및 생산 단계

명확한 샘플링 계획을 설정하십시오. 높은-가치 또는 안전성-중요 부품은 종종 100% 흐름 테스트 또는 CT를 받습니다. 다른 부분은 전체 문서와 함께 통계 샘플링을 사용합니다. 모든 배치를 추적할 수 있도록 유속, 압력 강하 및 CT 결과를 기록해 두십시오.

대부분의 막힘 문제는 설계 단계에서 시작됩니다. 위험을 줄이는 실제 규칙:

더 작은 크기에 대해 청소 및 검사 방법이 완전히 검증되지 않는 한 생산 채널 직경을 1mm 이상으로 유지하십시오.

돌출 각도가 45도 이상인 자체 지지형 단면(눈물방울, 다이아몬드형 또는 타원형)을 사용하세요.

날카로운 굴곡을 피하십시오. 가능한 한 넉넉한 반경을 사용하십시오.

청소 후 밀봉할 수 있는 전용 분말-배출 구멍이나 임시 구멍을 추가합니다.

빌드 도중과 빌드 후에 파우더가 배출되는 데 도움이 되도록 메인 채널 방향을 맞춥니다.

접근 가능한 입구 및 출구 지점을 설계하여 흐름 테스트 및 내시경 검사가 실용적으로 유지되도록 합니다.

이러한 선택을 통해 잔류 분말 위험이 낮아지고 세척과 검사의 신뢰성이 높아집니다.

등각 채널이 있는 냉각 구성 요소가 생산을 위해 도착하면 프로세스는 분말 제거 및 검사 가능성에 초점을 맞춘 설계 검토로 시작됩니다. 자체 지원 기능, 이스케이프 경로 및 빌드 방향에 대해 채널 구조를 검사합니다.- 인쇄 후에는 다단계 청소 순서-진동, 압축 공기 및 목표 세척-이 적용됩니다. 그런 다음 첫 번째 물품은 흐름 테스트를 거쳐 CT 스캔을 거쳐 간격과 치수 정확도를 확인합니다. 잔여 분말이나 기하학적 편차가 기록되어 생산 수량을 출시하기 전에 공정을 조정하는 데 사용됩니다. 설계 입력, 제어된 청소 및 체적 검증을 결합하면 차단된 채널이 고객에게 도달할 가능성이 지속적으로 줄어듭니다.

모든 공급업체가 깨끗한 내부 채널을 제공하고 확인할 수 있는 것은 아닙니다. 금속 3D 프린팅 제조업체 또는 SLM 3D 프린팅 공장을 평가할 때 다음 질문을 하십시오.

내부 채널에서 CT 스캐닝이나 이에 상응하는 체적 검사를 수행합니까?

흐름 또는 압력{0}}강하 테스트 결과가 부품과 함께 제공되나요?

일관된 검사 기록을 통해 프로토타입과 소규모 배치 또는 도매 금속 3D 프린팅 부품을 모두 처리할 수 있나요?

단순히 인쇄물을 인용하는 대신 채널 청결성에 대한 구체적인 설계 피드백을 제공합니까?

문제가 나타날 때 기술 커뮤니케이션이 명확하고 시기 적절합니까?

유능한 맞춤형 금속 3D 프린팅 부품 공급업체는 분말 제거 및 채널 검증을 핵심 공정 단계로 취급합니다. 마케팅적인 주장보다는 관리된 청소 절차와 문서화된 검사 기능에 대한 증거를 찾으십시오.

내부 채널을 통해 엔진 냉각 구성요소를 개발하거나 소싱하는 경우, 제조 가능성 및 검사 검토를 위한 무료 설계-를 위해 STEP 파일을 보내세요.- 검토에서는 분말-제거 위험을 표시하고 방향 및 형상 변경을 제안하며 프로토타입과 생산량 모두에 대한 실제 검사 계획의 개요를 설명합니다. 깨끗한 내부 채널은 의도적인 설계, 프로세스 제어 및 검증의 결과입니다.-금속 3D 프린팅의 자동 결과는 아닙니다.