دھاتی 3D پرنٹنگ سانچوں کی ٹھنڈک کارکردگی کی جانچ کیسے کریں؟

一, ٹھنڈک کارکردگی کی جانچ کے اہم حصوں
1. تھرموڈینامک کارکردگی کی جانچ
تھرمل چالکتا کی پیمائش یہ معلوم کرنے کا ایک اہم طریقہ ہے کہ مواد گرمی کو کس حد تک منتقل کرتا ہے۔ ASTM E1461 لیزر فلیش کا طریقہ -100 اور 500 ڈگری سیلسیس کے درمیان مولڈ مواد کے تھرمل پھیلاؤ کا درست اندازہ لگا سکتا ہے۔ ایک تحقیقی ٹیم نے 3D پرنٹ شدہ H13 مولڈ اسٹیل کا تجربہ کیا اور دریافت کیا کہ اس کی حرارت کی چالکتا 28.5W/(m · K) ہے، جو معیاری فورجنگ کے طریقہ کار سے 12% زیادہ ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ 3D پرنٹنگ ایک منفرد باریک اناج کا ڈھانچہ بناتی ہے۔

تھرمل مزاحمتی تجزیہ کا بنیادی مقصد یہ معلوم کرنا ہے کہ سانچہ گرمی کو کتنی اچھی طرح سے منتقل کرتا ہے۔ درجہ حرارت کے گریڈینٹ کلاؤڈ نقشے بنانے کے لیے، آپ تھرموکوپل کو سانچے کے اہم مقامات پر رکھ سکتے ہیں اور ان کو یکجا کرنے کے لیے انفراریڈ تھرمل امیجنگ ٹیکنالوجیز استعمال کر سکتے ہیں۔ کار کے پرزے بنانے والی ایک مخصوص کمپنی کی طرف سے کیا جانے والا ٹیسٹ اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ ان کے 3D پرنٹ شدہ ایلومینیم الائے ڈائی-کاسٹنگ مولڈ کور کا درجہ حرارت لگاتار 1000 مولڈ بنانے کے بعد ±3 ڈگری کے اندر رہتا ہے۔ یہ روایتی سانچوں سے 60% کم ہے۔

2. سیال حرکیات کی جانچ
پریشر ڈراپ کی خصوصیت کی جانچ کرنا یہ دیکھنے کا ایک اچھا طریقہ ہے کہ آیا کولنگ واٹر سرکٹ کا ڈیزائن مناسب ہے۔ جب بہاؤ کی شرح 0.1 اور 100L/منٹ کے درمیان ہو تو Micronics PT100 فلو کیلیبریشن ڈیوائس آبی گزرگاہ میں دباؤ کے نقصان کا صحیح طور پر پتہ لگا سکتی ہے۔ الیکٹرانک پیکیجنگ مولڈ کے کیس اسٹڈی سے پتہ چلتا ہے کہ 3D- پرنٹ شدہ سرپل کولنگ واٹر چینل 20L/منٹ کی بہاؤ کی شرح سے صرف 0.8kPa گرا، جو روایتی ڈرلنگ واٹر چینل سے 45% کم تھا۔ اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ اس کے چینل کا ڈیزائن سیال حرکیات کے اصولوں کے مطابق ہے۔

بہاؤ کی یکسانیت کی جانچ کرنے کے لیے ایک ملٹی-چینل فلو سینسر نیٹ ورک استعمال کیا جاتا ہے۔ ایک تحقیقی ٹیم نے ایک پیچیدہ 3D-مطبوعہ کیویٹی مولڈ میں 12 فلو مانیٹرنگ سائٹس قائم کیں۔ انہوں نے مشاہدہ کیا کہ ہر چینل کے بہاؤ انحراف کو ± 2٪ کے اندر رکھا گیا تھا تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ کولنگ میڈیم یکساں طور پر پھیلا ہوا ہے۔ یہ جانچ کا طریقہ ایرو اسپیس انڈسٹری میں استعمال ہونے والے اعلی-صاف کے سانچوں کے لیے بہت اچھا ہے۔ مثال کے طور پر، ایک سیٹلائٹ سپورٹ مولڈ جس نے پروڈکٹ وار پیج کی خرابی کو 0.3mm سے 0.05mm تک کم کرنے کے لیے آبی گزرگاہ کے پیٹرن کو بہتر کیا۔

2، مختلف پیمانے پر جانچ کے لیے ایک نظام
1. خوردبینی پیمانے پر جانچ
میٹالوگرافک مطالعہ 3D پرنٹنگ کی ایک--قسم کی مائیکرو اسٹرکچرل خصوصیات کو دکھا سکتا ہے۔ Olympus BX53M میٹالوگرافک مائکروسکوپ کے ساتھ، آپ باریک کالم کے دانے دیکھ سکتے ہیں جو لیزر پاؤڈر بیڈ میلٹنگ (LPBF) کے عمل کو استعمال کرتے ہوئے بنائے گئے تھے۔ یہ اناج عام کاسٹنگ طریقوں سے بنائے گئے اناج سے 50% سے زیادہ چھوٹے ہیں۔ یہ مائکرو اسٹرکچر تھرمل تھکاوٹ سے نمٹنے میں مواد کو کہیں بہتر بناتا ہے۔ 10^6 تھرمل سائیکلوں کے بعد، ایک خاص ٹیسٹ نے یہ ظاہر کیا کہ 3D پرنٹ شدہ سانچوں میں اب بھی مکمل اناج کی حدود کا ڈھانچہ ہے، جبکہ روایتی سانچوں میں واضح دراڑیں تھیں۔

مائیکرومیریٹکس آٹو پور V مرکری انٹروژن پوروسیمیٹر پوروسیٹی تلاش کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ صحیح طریقے سے تلاش کرسکتا ہے کہ سڑنا میں سوراخ کہاں ہیں۔ میڈیکل امپلانٹ مولڈ ٹیسٹ نے اشارہ کیا کہ پرنٹنگ سیٹنگز کو تبدیل کرنے سے، پوروسیٹی کو 0.5% سے 0.08% تک کم کیا جا سکتا ہے، اور تاکنا کا سائز زیادہ تر 1 اور 5 μm کے درمیان تھا۔ یہ موٹا ڈھانچہ کولنگ میڈیم کو رسنے سے روکتا ہے اور مولڈ کو مضبوط بناتا ہے۔

2. بڑے پیمانے پر جانچ
تھرمل امیجنگ ڈائنامک مانیٹرنگ یہ دیکھنے کا ایک آسان طریقہ ہے کہ سانچے کتنے یکساں طور پر ٹھنڈے ہو رہے ہیں۔ FLIR T865 تھرمل امیجنگ کیمرہ آپ کو دکھا سکتا ہے کہ مولڈ کی سطح کا درجہ حرارت حقیقی وقت میں کیسے مختلف ہوتا ہے۔ اس کی ریزولوشن 640 × 480 ہے اور یہ -40 ڈگری سے 1500 ڈگری تک درجہ حرارت دیکھ سکتا ہے۔ ایک مخصوص آٹوموبائل انجن سلنڈر ہیڈ مولڈ کی جانچ کرتے وقت، محققین نے تھری ڈی پرنٹنگ اور روایتی سانچوں کی تھرمل امیجنگ امیجز کا موازنہ کیا۔ انہوں نے پایا کہ تھری ڈی پرنٹنگ مولڈ کا درجہ حرارت کی تقسیم کا معیاری انحراف صرف 1.2 ڈگری تھا، جو روایتی سانچے کے مقابلے میں 75 فیصد کم تھا۔ اس سے ظاہر ہوا کہ کنفارمل کولنگ واٹر سرکٹ ڈیزائن نے تھرمل توازن میں بڑا فرق پیدا کیا۔

ایم ٹی ایس 370.10 تھکاوٹ ٹیسٹنگ مشین تھکاوٹ کی زندگی کے ٹیسٹ کے لیے استعمال کی جاتی ہے۔ یہ نقل کرتا ہے کہ ± 25kN. 3D پرنٹ شدہ مولڈ اسٹیل 500,000 چکروں کے بعد اپنی اصل سختی کا 90% برقرار رکھتا ہے، جبکہ روایتی سانچے انہی حالات میں اپنی سختی کا 30% کھو دیتے ہیں۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ تھری ڈی پرنٹنگ ٹیکنالوجی اندرونی تناؤ کے ارتکاز سے چھٹکارا پاتی ہے۔

3، جدید ترین ٹیسٹنگ تکنیکوں کا استعمال
1. ڈیجیٹل جڑواں بچوں کی ٹیکنالوجی
مولڈ کولنگ کے عمل کا ایک ڈیجیٹل جڑواں ماڈل مولڈ فلو مولڈ فلو تجزیہ سافٹ ویئر کو مشین لرننگ کے طریقوں کے ساتھ ملا کر بنایا جا سکتا ہے۔ ایک مطالعاتی گروپ نے ایک AI ماڈل بنایا جو پیرامیٹرائزڈ فن فارم ڈیٹا کے 36,000 سیٹوں پر تربیت دے کر کسی مخصوص علاقے میں درجہ حرارت، رفتار اور دباؤ کی تقسیم کا اندازہ لگا سکتا ہے۔ ماڈل کے متوقع نتائج 95% درستگی کی شرح کے ساتھ حقیقی جانچ کے اعداد و شمار کے ساتھ اچھی طرح سے ملتے ہیں۔ یہ معیاری تجرباتی طریقوں سے 40% بہتر ہے اور مولڈ بنانے میں لگنے والے وقت کو کم کرتا ہے۔

2. چھوٹے سینسر کا نیٹ ورک
مولڈ کے اندر مائیکرو ٹمپریچر اور پریشر سینسر لگانے سے آپ حقیقی وقت میں کولنگ کے عمل پر نظر رکھ سکتے ہیں۔ ایک خاص مطالعہ نے 3D-مطبوعہ چھوٹے ہیٹ ایکسچینجر میں 0.1 ڈگری کی مقامی درجہ حرارت کی تبدیلیوں کی کامیابی سے پیمائش کرنے کے لیے 24 MEMS سینسرز کا استعمال کیا، جس سے نہر کے انتظام کے لیے درست اعداد و شمار کا تعاون حاصل ہوا۔ یہ تکنیک ایرو اسپیس انڈسٹری میں اعلیٰ-پریزین مولڈ بنانے کے لیے بہترین ہے۔ مثال کے طور پر، ایک راکٹ انجن نوزل ​​مولڈ جو سینسر نیٹ ورک کے ذریعے ± 5 ڈگری کے اندر حرارت کے دباؤ کے ارتکاز کے علاقے میں درجہ حرارت کی تبدیلیوں کو کنٹرول کرتا ہے۔

4. صنعت میں جانچ کے لیے معیارات اور معیار
آئی ایس او 23499-2017، "میٹل 3D پرنٹنگ کے لیے کوالٹی اسسمنٹ سٹینڈرڈ،" انٹرنیشنل آرگنائزیشن فار اسٹینڈرڈائزیشن (ISO) نے شائع کیا تھا۔ یہ کولنگ کی کارکردگی کا اندازہ لگانے کے لیے معیار طے کرتا ہے۔ تھرمل چالکتا ٹیسٹ کو ASTM E1461 معیار کی پیروی کرنا چاہئے، پریشر ڈراپ ٹیسٹ کو ISO 527-2 تفصیلات کی پیروی کرنا چاہئے، اور تھکاوٹ کی زندگی کے ٹیسٹ کو ISO 1217 معیار پر عمل کرنا چاہئے۔ چین میں، GB/T 39251-2020 جیسے معیارات "اضافی مینوفیکچرنگ میں میٹل پاؤڈر پراپرٹیز کے لیے خصوصیت کے طریقے" صنعت کو تکنیکی خصوصیات کا مکمل سیٹ فراہم کرتے ہیں۔