Проблеми с порьозността и плътността
Високата порьозност в металните 3D отпечатани елементи може директно да повлияе на техните механични качества и да намали тяхната плътност. Недостатъчната или твърде много енергия по време на процеса на печат може да бъде причина за порьозността или проблеми с техниката за производство на прах. Големите натоварвания водят до счупване на частите с висока порьозност или лесно понасяне на други повреди.
Обръщане на остатъчния стрес
Често срещани аспекти на металния 3D печат са нагряване и по-късно охлаждане. Остатъчните напрежения, произтичащи от тази сериозна топлинна промяна, могат да причинят проблеми, включително деформация, напукване и изкривяване, които биха повлияли на производството на части. Обикновено се намира в зоната на контакт между дъното на печатащия компонент и печатащото легло, доста концентрираната зона на остатъчно напрежение е
Небалансирана микроструктура
Неравномерната микроструктура на металните компоненти, произведени чрез 3D печат, може да повлияе на общото им представяне. Топлинната обработка може да помогне до известна степен за решаването на този проблем, но не може да осигури микроструктура като тази на топлинно обработените изковки или отливки.
Напукване и изкривяване при процеса на термична обработка
Тъй като остатъчното напрежение се освобождава, металните компоненти могат да се напукат и изкривят по време на топлинна обработка. Особено в етапа на охлаждане, предизвиканата от свиване деформация на извиване на ръбовете и напукване са доста забележими.
План за реакция
Контролирайте настройките за печат и избора на материали.
Закупуването на първокласни доставчици на суровини и оптимизирането на настройките за печат като лазерна мощност, скорост на сканиране и т.н. може да помогне за намаляване на порьозността на металните части и да гарантира правилното топене на метала. Изборът на прахообразни материали със сферични частици може по този начин да повиши плътността на произвежданите продукти.
Напредък на технологията в термичната обработка
Един от основните начини за подобряване на микроструктурата и освобождаване на остатъчното напрежение е топлинната обработка. Остатъчното напрежение може да бъде ефективно намалено чрез изгаряне и синтероване на свързващо вещество, облекчаване на напрежението, горещо изостатично пресоване (HIP), аустенизиране (и закаляване) и темпериране, следователно укрепване и заздравяване на частите. Стриктното управление на скоростите на нагряване и охлаждане по време на процеса на термична обработка помага за предотвратяване на напукване и деформация, причинени от прекалено бързи или твърде бавни скорости.
Поддържаща рамка и подход за предварително загряване
Използването на подходяща опорна структура може да помогне за намаляване на генерирането на остатъчно напрежение и да спре изкривяването на частите след печат. Освен това, предварителното загряване на строителните съставки и печатащата основа помага за по-ниски температурни градиенти, като по този начин намалява остатъчните напрежения. Намаляването на разстоянието за сканиране и разделянето на областта за сканиране на по-малки секции - известни като "острови" - помага да се постигне методът на предварително загряване.
След терапия грапавостта на повърхността се подобрява.
Обикновено последващата обработка за метални 3D отпечатани елементи е отстраняване на прах и опора, термична обработка и повърхностно полиране. Обработката, шлайфането или полирането могат да помогнат за повишаване на грапавостта на повърхността чрез съответните операции. Едновременно с това проблемите с грапавостта на повърхността могат да бъдат донякъде намалени чрез регулиране на параметри за печат като дебелина на слоя и лазерна мощност.
Материално изследване и технологично творчество
Производителите на метален прах активно създават нови материали, за да задоволят определени нужди, като матрици, в отговор на лошата производителност на заваряване на често използвани закалени и закалени материали в метален 3D печат. Едновременно с това производителите на форми проучват как да подобрят производителността на 3D отпечатаните форми чрез по-късни обработки, включително топлинна обработка. Освен това технологията за 3D печат на метали ще бъде обединена с по-напреднали технологии, тъй като интелигентните и цифрови производствени технологии растат, за да подкрепят растежа на производството на матрици към по-голяма ефективност, по-висока точност и по-малко разходи.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/high-performance-car-parts-by-3d-printing.html