多射流聚变表面的多尺度和回入表面分析以及通过喷砂喷砂后处理的影响
Patryk Mietliński1, François Berkmans2, Katarzyna Peta3
1Poznań University of Technology, Poznań, Poland. patryk.mietlinski@put.poznan.pl.
Scientific reports
|December 3, 2025
概括
喷砂显著改变了多喷气融合3D打印件的表面,减少了粗性和复杂性. 微计算机断层扫描 (μCT) 有效地描述了这些表面几何变化,对于设计应用至关重要.
科学领域:
- 增材制造 增材制造 增材制造
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
背景情况:
- 多喷气融合 (MJF) 3D打印在工业中越来越多地使用.
- 表面质量和后处理对MJF零件构成挑战.
- 了解表面几何变化对于应用至关重要.
研究的目的:
- 综合分析MJF零件在喷砂前后的表面几何变化.
- 评估喷砂作为后加工技术的有效性.
- 评估微型计算机断层扫描 (μCT) 在描述这些变化的能力.
主要方法:
- 使用玻璃珠 (37.5-70μm) 的MJF部件的喷砂.
- 化学分析以确认没有磨料残留物.
- 微计算机断层扫描 (μCT) 用于3D表面拓图的捕获.
- ISO 25,178 粗度参数和多尺度分析.
- 开发一种专有算法来量化重新进入的特征 (r1,r2).
主要成果:
- 喷砂显著降低了表面粗度 (例如,Sa从22.3微米降至14.6微米).
- 表面碎形复杂性 (Asfc) 降低了50%,表明统一性得到了增强.
- 重新进入的特征显著减少 (r2从60%降至13%).
- μCT成功地描述了复杂的地形和未炼的粉末.
- ANOVA证实了加工前和加工后状态之间的统计学上显著差异 (p < 0.001).
结论:
- 喷砂有效地改变了MJF零件表面的几何形状,减少了粗性和复杂性.
- μCT对于复杂的3D打印表面的详细表征至关重要.
- 在设计阶段必须考虑加工后效应,以进行精确的地形控制.
