Voidaanko metallin 3D-tulostuksen{0}}jälkikäsittely jättää osittain pois?

一, Jälkikäsittelyn pääidea- on siirtyä "käyttökelpoisesta" "luotettavaan".
Kun 3D-tulostat metallia, sulatat metallijauhetta tai lankaa kerros kerrokselta. Tämä voi aiheuttaa ongelmia, kuten jäännösjännitystä, pieniä vikoja ja karkeita pintoja. Jälkikäsittelyn-päätarkoitus on korjata nämä "luonnolliset puutteet":

Jäännösjännityksen poistaminen: Nopea jäähtyminen tulostuksen aikana saattaa aiheuttaa sisäistä jännitystä, joka voi aiheuttaa osien taipumista tai särkymistä. Jos lentokoneen moottorin turbiinin siipiä ei käsitellä ylikuumenemisen estämiseksi, jäännösjännitys voi nousta 60 %:iin materiaalin myötörajasta. Tämä voi aiheuttaa terien äkillisen romahtamisen moottorin käydessä.
Mekaanisen suorituskyvyn parantaminen: Lämpökäsittely, kuten kiinteä liuos + vanheneminen, voi pienentää raekokoa, aiheuttaa vahvistusfaasien muodostumista ja nostaa titaaniseoksen vetolujuutta 800 MPa:sta 1 200 MPa:iin, mitä ilmailun kuormitusta{3}}kannattavat rakenteet tarvitsevat.
Pinnan parantaminen: Hiekkapuhalluksella, kiillotuksella ja muilla menetelmillä voit alentaa pinnan karheutta Ra12,5 μm:stä Ra0,4 μm:iin ja päästä eroon kerrosten välisistä sidosjäljistä. Tämä tekee implanteista biologisesti yhteensopivia.
Tiivistetyt sisäiset viat: Hot isostatic pressing (HIP) -tekniikka puristaa huokoset korkeissa lämpötiloissa ja paineissa, mikä tekee materiaalin tiheydestä lähes 100 % ja pidentää huomattavasti sen väsymisikää.
2, mahdollisuus ohittaa osittain jälkikäsittely: kohtaus-ohjattu erottelutekniikka
Vaikka jälkikäsittely{0}}on tarpeen, joskus voidaan tehdä osittainen "vähennys" prosessin optimoinnin tai uusien materiaalien avulla:

1. Tukirakenteiden poistaminen: "pakollisista" "valinnaiseen"
Jotta ripustetut kappaleet eivät putoa, perinteinen metalli 3D-tulostus tarvitsee tukirakenteita. Tuen poistaminen voi kuitenkin vahingoittaa osien pintaa. Suljetun-silmukan sulamisaltaan hallinta ja kosketukseton jauheen-jakelu tekevät VELO 3D:n tuetmattomasta tulostustekniikasta "45 asteen säännön" vastaisen. Se voi tulostaa monimutkaisia ​​rakenteita, joiden sisähalkaisija on jopa 100 mm, ilman tukea. Esimerkiksi lämmönvaihtimen painetun sisäputken pinnan sileys on Ra3,2 μm, mikä täyttää välittömästi nestetiivistyskriteerit. Tämä tarkoittaa, että tukea ei tarvitse poistaa ja pintaa kiillottaa uudelleen.

2. Pintakäsittely: "hienosta kiillotuksesta" "toiminnalliseen suuntaukseen"
Alueilla, jotka eivät näy, tai osissa, jotka ovat virtauskanavan sisällä, pinnan karheutta voidaan lieventää hieman. Esimerkiksi:

Autojen jousitusosat: Muuttamalla tulostusasetuksia (kuten kerrospaksuus 0,1 mm:iin ja skannausnopeus 1000 mm/s), pinnan karheus pidetään Ra6,3 μm:ssä, mikä täyttää kulutuskestävyysstandardit ja ohittaa hiekkapuhallusvaiheen.
Lentokonemoottorin polttoainesuutin: Sisävirtauskanavan pinnan karheus on Ra8 μm laserselektiivisen sulatustulostuksen (SLM) jälkeen. Nestesimuloinnin avulla polttoaineen sumutusvaikutus täyttää normin, joten ylimääräistä kiillotusta ei tarvita.
3. Lämpökäsittely: "täydestä prosessin kattavuudesta" "räätälöintiin pyynnöstä"
Lämpökäsittely voi saada asiat toimimaan paremmin, mutta se voi myös vaikuttaa kappaleiden kokoon tai väriin. Seuraavat tilanteet voivat jättää pois tai helpottaa lämpökäsittelyä:

Koristeelliset metalliesineet, kuten 3D-painetut titaaniseoksesta valmistetut korut, eivät tarvitse olla kovia, joten kiinteiden liuoskäsittelyjen voi jättää väliin metallin kiillon säilyttämiseksi.
Alhaisissa -lämpötiloissa, kuten alumiiniseoskiinnikkeissä, joita käytetään jopa -40 asteen lämpötiloissa, jäännösjännitys pidetään turvallisella alueella optimoimalla tulostusolosuhteet (kuten alustan esilämmitys 200 asteeseen), joten jännityksenpoistohehkutusta ei tarvita.
Tutkimus- ja kehitysvaiheessa osat, joita ei ole lämpökäsitelty,{0}}voivat nopeasti tarkistaa, toimiiko suunnittelu ja nopeuttaa iteraatiosykliä.
4. Jauheen poistaminen ja kierrätys: "manuaalisesta toiminnasta" "automaattiseen integrointiin"
Jauheen poistaminen ja seulominen vie paljon aikaa jauhepetin sulatusprosessin aikana. Platinum BLT-S800:ssa on automaattinen jauheen talteenottojärjestelmä, joka antaa jauheen virrata suljetussa kierrossa matkustamossa. Tämä tekee siitä 80 % tehokkaamman jauheen poistamisessa ja eliminoi jotkin ihmisen seulontatoimenpiteet.

3. Jälkikäsittelyn riskien ja rajoitusten huomioiminen-: merkki teknologisesta kypsyydestä
Voit säästää rahaa jättämällä tekemättä kaikkea jälkikäsittelyä-, mutta on syytä pitää mielessä joitakin huolenaiheita:

Suorituskyvyn heikkeneminen: Nikkeli-pohjaiset korkean lämpötilan-seososat, joita ei käsitellä, voivat menettää 30 % lujuudestaan ​​korkeassa-lämpötiloissa, mikä ei ole tarpeeksi vahva lentokoneiden moottoreille.
Luotettavuuden heikkeneminen: Titaaniseoksesta valmistettujen implanttien, joita ei ole käsitelty HIP:llä, väsymisikä voi olla 50 % lyhyempi, mikä lisää kliinisen epäonnistumisen mahdollisuutta.
Ongelma vaatimustenmukaisuuden kanssa: Terveydenhuollon ja ilmailun kaltaisille osille (kuten ASTM F2924) on tiukat sertifiointistandardit, ja tärkeiden jälkikäsittelyvaiheiden ohittaminen voi johtaa testin epäonnistumiseen.
Alan käytäntö on osoittanut, että jälkikäsittelystä luopumisen kannattavuus{0} on riippuvainen teknologisesta kypsyydestä ja skenaarion toleranssista. Esimerkiksi GE Additive Concept Laser M2 -laitteisto vähentää ruostumattomien teräsosien jäännösjännitystä 40 % käyttämällä parempia skannausmenetelmiä. Jotkut osat voivat jopa ohittaa jännityksen lieventämisen. Lääketieteelliset implantit tarvitsevat kuitenkin edelleen täyden prosessin lämpökäsittelyn ja pinnan passivoinnin ollakseen turvallisia biologiseen käyttöön.