OLA

Кейс: Многофункциональный испытательный куб

Нержавеющая сталь 316L | SLM | Компактный испытательный образец с внутренними каналами и маркированными поверхностями

Применение 3D-печати металлом

1. Предыстория

Инженерной группе по качеству требовался компактный воспроизводимый испытательный образец для одновременной проверки воспроизводимости процесса SLM сразу на нескольких геометриях. Образец должен был включать внутренние изогнутые каналы (для проверки потока и КТ-сканирования), набор отверстий разных диаметров (для проверки разрешения и круглости), выпуклые идентификационные метки 3D-маркировки (для прослеживаемости) и внешние монтажные элементы (для испытаний оснастки в условиях эксплуатации). Традиционный механически обработанный испытательный блок не позволял совместить внутренние каналы и текст 3D-маркировки в одной детали.

2. Задача

Требования к конструкции включали:

· Внутренние изогнутые каналы с поворотом на 90°, без следов поддержек на омываемой поверхности

· Шесть разных диаметров отверстий от 1,5 мм до 10 мм на одной грани

· Выпуклые метки 3D-маркировки («Test Note 2/3/4/5») на лицевой грани для прослеживаемости

· Внешние изогнутые трубчатые элементы сверху для интеграции в контур потока

· Компактные габариты: куб ~70 мм с минимальной толщиной стенки 5 мм у каждого внутреннего элемента

3. Решение

Испытательный куб был спроектирован как единая деталь с внутренними изогнутыми каналами, шестью отверстиями разных размеров на боковых гранях и выпуклыми метками 3D-маркировки на лицевой грани, а затем изготовлен методом селективного лазерного плавления (SLM) из нержавеющей стали 316L за одну печать. Внутренние каналы были ориентированы так, чтобы быть самонесущими при печати, что устранило необходимость во внутренних поддерживающих структурах. Текст 3D-маркировки был напечатан выпуклыми символами в том же цикле печати, что обеспечивает каждому образцу постоянный идентификатор, защищённый от подделки. После печати куб был обработан дробеструйно (микрошариками) для получения равномерной поверхности, а грани отверстий остались в состоянии после печати для измерения круглости.

 

Рисунок 1: Напечатанный методом SLM испытательный куб из стали 316L — вид спереди с выпуклыми метками 3D-маркировки «Test Note 2/3/4/5», набором отверстий на боковой грани и изогнутыми трубчатыми элементами сверху

 

Рисунок 2: Тот же испытательный куб с тыльного ракурса — видны диаметры отверстий на боковой грани от 1,5 мм до 10 мм и доступ к внутренней камере

 

Рисунок 3: Вид в три четверти — компактный габарит 70 мм со всеми шестью проверочными элементами в одной детали

4. Результат

· Образец за одну печать — внутренние каналы + 6 размеров отверстий + текст 3D-маркировки в одной детали

· Постоянные 3D-метки — выпуклые символы, которые нельзя удалить или зашлифовать

· Внутренний изогнутый канал — самонесущая геометрия, без следов поддержек на омываемой поверхности

· Многофункциональная проверка — испытание потоком + КТ-сканирование + проверка круглости на одном образце

· Срок изготовления: 2 недели — от CAD-модели до готового дробеструйно обработанного образца

· Многоразовое применение для QA — эталон для калибровки и валидации воспроизводимости процесса

“Этот единственный образец заменил три отдельных проверочных блока. Теперь наша панель мониторинга воспроизводимости процесса построена вокруг одной воспроизводимой детали.”

 

Материал: нержавеющая сталь 316L  |  Процесс: SLM / 3D-печать металлом  |  Применение: многофункциональный испытательный образец