Aké sú bežné problémy spojené s procesom tepelného spracovania pre 3D zváracie stoly?

I. Chyby tvaru a rozmerov obrobku
1. Deformácia a deformácia:* Toto je najbežnejší problém, ktorý je primárne spôsobený nerovnomernými teplotami počas zahrievania a chladenia. To vedie k nekonzistentným rýchlostiam tepelnej rozťažnosti a kontrakcie v rôznych zónach a nevyváženým vnútorným napätiam, čo v konečnom dôsledku spôsobuje, že rozmery a tvar obrobku sa odchyľujú od konštrukčných špecifikácií. V závažných prípadoch rovinnosť zváracieho stola prekračuje tolerančné limity, takže nie je možné splniť požiadavky na umiestnenie zvárania.
2. Praskanie: Nadmerné tepelné napätie-spôsobené príliš rýchlym ohrevom alebo nesprávnym riadením rýchlosti ochladzovania-môže prekročiť limity pevnosti materiálu, čo môže viesť k povrchovým alebo vnútorným trhlinám. Vo zváraných konštrukciách, ako sú 3D zváracie stoly, sa trhliny často šíria pozdĺž tepelne-ovplyvnenej zóny (HAZ) zvaru, čo priamo vedie k zošrotovaniu obrobku.
II. Chyby tvrdosti a výkonu
1. Neštandardná tvrdosť: Zahŕňa nadmernú aj nedostatočnú tvrdosť. Príliš vysoká tvrdosť je výsledkom príliš nízkych teplôt popúšťania alebo príliš krátkych časov zdržania; naopak, príliš vysoké teploty alebo pomalé rýchlosti ochladzovania vedú k nedostatočnej tvrdosti. Oba problémy ohrozujú odolnosť zváracieho stola proti opotrebovaniu a štrukturálnu tuhosť.
2. Krehkosť pri popúšťaní: Udržiavanie a ochladzovanie v rámci špecifických teplotných rozsahov (zvyčajne 250 – 400 stupňov ) môže znížiť húževnatosť ocele, zvýšiť riziko praskania a ohroziť celkovú-bezpečnosť zváracieho stola pri zaťažení.
3. Neefektívne odstraňovanie napätia: Nesprávne parametre tepelného spracovania nedokážu adekvátne eliminovať zvyškové napätia vznikajúce počas zvárania a odlievania. Ako sa tieto napätia počas následného používania postupne uvoľňujú, presnosť zváracieho stola neustále klesá a rozmerová stabilita sa zhoršuje.
4. Ťažkosti s vyvážením tvrdosti a húževnatosti: Zvýšenie tvrdosti prostredníctvom tepelného spracovania je často sprevádzané znížením húževnatosti. Ak sú parametre procesu zle zvolené, zvárací stôl môže mať dostatočnú tuhosť, ale chýba mu odolnosť proti nárazu, takže je náchylnejší na praskanie pri zaťažení.
III. Mikroštruktúra materiálu a povrchové chyby
1. Prehriatie/prepálenie: Príliš vysoké teploty tepelného spracovania alebo predĺžené doby zdržania spôsobujú výrazné zhrubnutie zrna, čím sa znižuje pevnosť a plasticita materiálu. Prehriatie spôsobuje, že zvárací stôl je náchylný na zlomenie, zatiaľ čo prepálenie robí obrobok nepoužiteľným; tieto problémy zvyčajne pramenia z nepresných údajov termočlánkov alebo nesprávnych nastavení parametrov.

2. Povrchová oxidácia a oduhličenie: Nadmerne oxidačná atmosféra v peci na tepelné spracovanie alebo nedostatočná antioxidačná ochrana- môže viesť k zhrubnutiu povlaku povrchových oxidov a vytvoreniu oduhličenej vrstvy. To znižuje tvrdosť povrchu a odolnosť proti opotrebovaniu a znižuje presnosť následného obrábania.
3. Mikroštrukturálna nerovnomernosť-: Nedostatočné zahrievanie/namáčanie alebo nerovnomerné rýchlosti ochladzovania môžu viesť k nekonzistentným vnútorným mikroštruktúram a lokalizovaným odchýlkam vo vlastnostiach materiálu, čo ovplyvňuje stabilitu celkového mechanického výkonu zváracieho stola.
IV. Špecifické problémy tepelného spracovania pre 3D-tlačené komponenty zváracieho stola
Pri komponentoch zváracieho stola vyrobených pomocou kovovej 3D tlače sa môžu vyskytnúť aj nasledujúce špecifické problémy:

1. Poškodenie zariadenia zvyškovým práškom: Uvoľnený prášok má tendenciu zostať vo vnútorných dutinách a chladiacich kanáloch 3D-vytlačených komponentov. Ak sa tento prášok počas tepelného spracovania uvoľní, môže poškodiť vysokoteplotnú zónu vákuovej pece na tepelné spracovanie, čo môže viesť k poruche zariadenia.
2. Riziko povrchovej kontaminácie: V prípade komponentov zváracieho stola vyrobených zo zliatin titánu alebo zliatin na báze niklu môže nekvalitná atmosféra pece počas vákuového tepelného spracovania ľahko spôsobiť povrchovú kontamináciu, ktorá priamo vedie k zošrotovaniu komponentov.