hirdetés

Additív gyártástechnológia

3D-nyomtatott alumíniumminta metallográfiai vizsgálata

Az alumínium előnyeit ötvözve a 3D-nyomtatás költséghatékonyságával innovatív megoldást kapunk a XXI. századi ipar kihívásaira.

hirdetés

Az alumínium alkatrészeknek egyre nagyobb jelentőségük van az iparban. Kedvező tulajdonságaiknak köszönhetően – termikus jellemzők, alacsony fajsúly – additív gyártásuk egyre bővül az autóiparban és a repülőgépiparban is. Mindkét ágazat esetében fontos szerepe van a minőségbiztosításnak, melynek részterülete a metallográfia is. Utóbbi az anyagkutatás egyik legfontosabb módja ma, amely nélkülözhetetlen a tudósok és a mérnökök számára. Cikkünkben egy körgyűrű alakú, nyomtatott alumíniumminta fémtani előkészítését mutatjuk be.

Komplex anyagvizsgálat

Az additív gyártástechnológia alkalmazásának gazdaságosságát az adja, hogy általa csökken az átfutási idő, valamint nem keletkezik az anyag leválasztásából származó hulladék, ugyanis egymást követő rétegek építésével hozzuk létre a darabot. Így minden egyes réteg az aktuális darab egy vékony vízszintes keresztmetszeteként értelmezhető.

A metallográfiai előkészítés első lépése a minta darabolása. A mintát először rögzíteni kell a vágógép XY asztalára egy megfelelő rögzítést biztosító befogóval, majd meghatározott vágási paraméterekkel indul a vágási folyamat. Jelen esetben ezek a következők voltak: előtolási sebesség 100 μm/másodperc, fordulat 2800 r/perc.

Minta vágása
Minta vágása

Csiszolás, polírozás

A megfelelő méret elérése után a minta csiszolása következik, ami jelen esetben manuálisan történt több lépcsőben, lépésenként 30 másodpercen keresztül, maximum 2500-as szemcsefinomságig.
A csiszolás után a darab készen áll az elektrolitos polírozásra, melynek segítségével mikroszkópos vizsgálat során láthatóvá válik az alumínium szövetszerkezete. Az elektrolitos technológia egyszerűbbé teszi a minta előkészítését, hiszen a normál kémiai maratási technológiával körülményesebb elérni a kívánt eredményt.
A polírozás paraméterezésénél be kell állítanunk a feszültséget, mely esetünkben 25 V volt, a folyamat időtartamát, mely 13 másodpercet vett igénybe, valamint az elektrolit áramlási sebességét, melynek értéke a készülék skálája alapján a 8-as fokozat. A javasolt elektrolit alumíniumminta előkészítéséhez a perklórsav és az etanol meghatározott mennyiségű keveréke.

Minta előkészítése elektrolitos polírozással
Minta előkészítése elektrolitos polírozással

Anyagkutatás

A vágás, beágyazás, csiszolás és polírozás során létrejövő teljesen sima felület létrehozásával a cél az anyagok valódi szerkezetének megismerése, tulajdonságainak vizsgálata, hibaanalízise. Az előkészítés befejezésével mikroszkóp alatt elemezhetjük a minta szemcseszerkezetét. A nagyítást százszoros értékre állítva az alábbi szerkezeti képet kapjuk:

Alumíniumminta szövetképe az előkészítés után
Alumíniumminta szövetképe az előkészítés után

A 3D-nyomtatási ipar számos technológiát és anyagot ölel fel. A legtöbb embernek az egyszerű asztali FDM-nyomtató jut eszébe, amikor a 3D-nyomtatásra gondol, azonban ez nem a teljes kép. A 3D-nyomtatás anyagai lehetnek akár fémek, szövetek és műanyagok is. Ezért fontos, hogy a különféle iparágak igényeihez igazítva többféle szempontból vizsgáljuk és kutassuk.

Cikkünk eredetileg a GyártásTrend márciusi lapszámában jelent meg.

(forrás: Grimas/GyártásTrend)
hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés
hirdetés
hirdetés

Kiadónk társoldalai

hirdetés