Какви стъпки за последваща{0}}обработка обикновено се изискват след завършване на металния 3D печат?

1. Отстраняване на прах и рециклиране: първата стъпка е да стигнете от „прахово легло“ към „независими части“.
Технологията SLM и други методи за 3D печат на метал изграждат предмети чрез топене на прах слой по слой. След отпечатването частите се заравят в праха, който не се е разтопил. Първо, операторът трябва да използва -взривозащитен прах, за да почисти остатъците от прах по повърхностите на компонентите. След това те трябва да подадат праха в системата за пресяване, за да получат обратно прах, който може да се използва отново въз основа на размера на частиците. Например, след скрининг прахът от титанова сплав с частици между 15 и 45 микрона може да се използва повторно със степен на възстановяване над 90%. Тази процедура намалява разходите за материали и вредите, които отпадъците от прах нанасят на околната среда.

2. Облекчаване на напрежението: най-важното нещо, което трябва да направите, за да предпазите частите от огъване и счупване
Когато металът е 3D отпечатан, той може да получи остатъчно напрежение от бързо нагряване и охлаждане, което може да накара частите да се огънат или дори да се счупят. За облекчаване на стреса е необходима топлинна обработка. Поставете частите във вакуумна пещ или пещ със защитен от инертен газ, загрейте ги малко под температурата на прекристализация на материала (приблизително 600 градуса за титанова сплав), дръжте ги там за няколко часа и след това ги оставете да изстинат бавно. Например, обработката за намаляване на напрежението намали остатъчното напрежение със 70% след отпечатване на дадена перка на самолетен двигател. Това направи частта много по-стабилна по отношение на размерите.

3. Разделяне на части: фини операции от строителни дъски до отделни хора
Механична или електрическа обработка трябва да раздели връзката между частите и строителната плоскост. Обичайният начин за рязане на сложни форми е използването на рязане с електроразрядна тел (EDM), което отнема много време (приблизително 2–4 часа на парче). Банционният трион реже по-бързо (около 10–30 минути на парче), но може да е трудно да се реже, тъй като материалът става по-твърд, докато реже. Например, фирма, която произвежда автомобилни компоненти, използва лентови триони за рязане на части от хром-никел-желязна сплав и след това CNC фрезоване, за да интегрира двата процеса на разделяне и прецизна обработка. Това прави операцията с 50% по-ефективна.

4. Топлинна обработка: основната стъпка в подобряването на характеристиките на материалите
Чрез нагряване, изолиране и охлаждане на материалите, топлинната обработка променя тяхната микроструктура и ги прави по-здрави. Някои често срещани стъпки са:

Отгряване: Отстраняване на вътрешния стрес и подобряване на пластичността (например увеличаване на удължението на алуминиева сплав с 30% след отгряване);
Закаляване и темпериране: Направете нещата по-твърди и по-здрави (като формованата стомана, която получава твърдост HRC52-56 след охлаждане и темпериране);
Третиране с разтвор: Направете материалите по-малко вероятно да корозират (например, като направите неръждаемата стомана по-малко вероятно да корозира между зърната след третиране с разтвор).
Например, компания за медицински изделия прави протеза на тазобедрената става от титаниева сплав, която преминава през обработка с вакуумно отгряване. Това не само премахва вътрешното напрежение, но също така прави размера на зърното по-малък, което удвоява живота на умора.

5. Повърхностна обработка: многоизмерна оптимизация за подобряване на външния вид и функцията
Една от най-важните стъпки за подобряване на частите е повърхностната обработка. Това прави повърхността по-добра, намалява вероятността от ръжда и я прави по-дълготрайна. Някои често срещани начини са:

Механична обработка: коригиране на грешки в размерите чрез използване на CNC обработка и шлайфане, например. Например, пет{1}}осното фрезоване на връзката може да направи грешката на заоблеността да премине от 0,1 mm до 0,02 mm след отпечатване на даден диск на турбината на двигателя.
Пясъкоструене: Бизнес за потребителска електроника използва високо{0}}скоростен пясъчен поток, за да удари повърхността, да премахне оксидния слой и да направи текстурата равномерна. Те успяха да намалят повърхностната грапавост Ra на рамката на телефона от титаниева сплав до 1,6 μm, използвайки обработка с пясъкоструене.
Химическо полиране/електрохимично полиране: Бизнес с медицински устройства е намалил грапавостта на повърхността на 3D отпечатани порести импланти от 6–12 μm на 0,2–1 μm чрез химическо разтваряне и изглаждане на повърхността. Това значително намалява вероятността от залепване на бактерии върху имплантите.
PVD покритието може да направи повърхността на формата да издържи три пъти по-дълго, отколкото без него. Анодирането, от друга страна, прави алуминиевите сплави по-устойчиви на корозия. Например авиационна част, която е анодизирана, може да издържи 1000 часа при тест със солен спрей вместо 240 часа.
6. Горещо изостатично пресоване (HIP): най-добрият начин да се отървете от вътрешните дефекти
Горещото изостатично пресоване е задължителна-стъпка след обработката за приложения, които се нуждаят от много висока надеждност, като космонавтиката. Този процес поставя частите в-резервоар под високо налягане (до 100–200MPa) и ги нагрява до 1200 градуса, което кара материала да се огъва и затваря вътрешните пори и микропукнатини. След третиране с HIP, плътността на дюзата на ракетния двигател се повиши от 99,2% на 99,99%, а якостта на умора се повиши с 40%.

7. Проверка и тестване: Последната стъпка, за да се уверите в качеството
След извършване на последваща{0}}обработка трябва да се извърши не-разрушителен тест (като CT сканиране или ултразвуково изследване), за да се провери качеството вътре. Например, компания за автомобилни части използва промишлено компютърно томографско сканиране, за да провери вътрешните канали за поток на 3D-отпечатани водно-охлаждащи се якета, за да се увери, че няма запушвания или пукнатини. В същото време те извършват тестове за механични характеристики (като тестове за опън и тестове за твърдост) и тестове за точност на размерите (като измерване на координати), за да се уверят, че частите отговарят на изискванията за проектиране.