青岛3D打印陶瓷:批量生产中的质量保证需求
发布时间:2020-04-08 08:58
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随着陶瓷制造的普及,Raether和J. Vogt讨论了潜在的合规性问题,并在最近出版的“ 从原型到批量生产–陶瓷制造中的3D打印”中详细介绍了他们的发现。

自80年代通过Chuck Hull(3D Systems)推出青岛3D打印以来,几乎不需要质量保证,因为重点主要放在快速原型制作上。但是现在,济南3D打印增材制造为用户提供了广泛的好处-从价格可承受性,可及性,更好的生产速度以及按需制造零件的能力-他们将数字制造应用于许多关键应用中的功能零件今天。

a–b通过3D打印生产的陶瓷零件:a)用于陶瓷纤维热处理的轻质容器;b)高温传感器,可同时测量气体流量和温度

由于安全问题以及许多其他因素,例如生产成本,寿命和真正功能,质量管理(QM)现在变得越来越重要。在陶瓷方面,有许多细节使整个行业为提高质量责任心做好了充分准备。首先,雷瑟(Raether)和沃格(Vogt)指出,在陶瓷增材制造中仍需克服挑战,尤其是在获得强度和可靠性方面。

这组作者说:“用AM相比用标准产品更难实现。”

烧结还存在一些问题,因为它会影响最终的网状性能-质量也会受到打印过程中偏差的影响。

“很少使用闭环使用的印刷零件的在线尺寸控制,但强烈建议使用。由于与标准生产相比,原料必须满足额外的要求,因此原料检查是增材制造过程质量管理中的关键问题。”

陶瓷3D打印相关质量问题调查

尽管在设计中采用3D打印和增材制造工艺在创新方面几乎有无限的自由度,但由于支撑结构可能会增加复杂性,因此存在改善表面,网格结构,底切等方面的局限性。已经为AM工程师提供了支持工程师的软件,但实际上,高质量的生产需要培训和“专业发展”。产品的加工以及工厂的监控和检查也会受到影响。

作者说:“根据其应用领域,AM必须满足与常规生产过程相同的标准,例如,航空航天领域的EN / AS 9100,汽车行业的IATF 16949和医疗技术的ISO13485。”

a–b 3D打印的氧化铝生坯的均质性和层结构的测量:a)通过计算机断层扫描测量的通过粘合剂喷射生产的零件的横截面;b)缸体光聚合产生的零件的横截面,并在横截面抛光后通过扫描电子显微镜对其进行测量

当前没有为青岛陶瓷3D打印设置3D打印标准,但是可以使用一些通用的标准:

  • DFAM的ISO 5291017
  • ISO 52915-16文件格式
  • ISO 52921-13坐标系统和测试方法
  • 正在准备关于陶瓷DFAM的新VDI指南

a–b进行脱脂优化的数据采集所需的非标准设备:a)配备重量传感器,用于测量声音发射的钟罩和用于尺寸测量的光束路径的热光测量炉;b)用于在六个部分剥离的样本上进行四点弯曲强度测试的多样本支架

桶光聚合产生的氧化铝钟形罩的最终几何形状与最终形状之间的差异(高度54毫米)

相关的质量控制问题包括压坯控制,热控制以及与最终检查有关的问题,尤其是结构更复杂的问题。

“多材料打印也是喷墨打印工艺的优势,它在分辨率方面显示出快速的进步。但是,多材料零件的增材制造受烧结的限制,在烧结过程中需要仔细调整收缩性能。否则会出现问题,这是从多层结构的共烧中众所周知的。”研究人员总结说。

“据估计,在陶瓷生产中引入AM的最初热情和当前的幻想将被小批量定制生产中选择性使用AM所取代。可以根据特定的生产任务精心选择AM方法和打印机。陶瓷生产中增材制造的增长率将由增材制造工艺的质量和成本控制。”

金属3D打印到医疗植入物和医疗模型的制造,质量保证是3D打印和增材制造(AM)中许多应用程序中不断出现的当代主题。