Каква е основната цел на последващата-обработка за метален 3D печат?

1. Премахване на производствените дефекти: гарантиране, че артикулите отговарят на критериите за качество
Тъй като металният 3D печат изгражда слоеве, винаги ще има дефекти по повърхността и вътре в обекта. Ако тези проблеми не бъдат отстранени, те пряко ще повлияят на това как работят частите и колко дълго издържат.

Коригиране на повърхностни дефекти
Отпечатаните части често имат проблеми по повърхността си, като линии на слоеве, неравности и остатъци от опора. Например грапавостта на повърхността на отпечатани части от алуминиева сплав може да достигне Ra10–20 μm, което е значително по-голямо от Ra1,6 μm при традиционната обработка. Методите за повърхностна обработка, включително пясъкоструене, полиране и шлайфане, могат да направят повърхността много по-гладка. Например, след пясъкоструене, грапавостта на повърхността на определена перка на авиационен двигател премина от Ra15 μm до Ra3,2 μm. Това премахна повърхностните микропукнатини и спря появата на уморни счупвания поради концентрация на напрежение.
Отървете се от вътрешни недостатъци
Когато металът е 3D отпечатан, той може да има вътрешни дефекти като пори и пукнатини, ако прахът не се стопи напълно или газът не излезе достатъчно бързо. Технологията за горещо изостатично пресоване (HIP) използва среда с висока-температура и високо{3}}налягане (обикновено 1000–1200 градуса и 100–200 MPa), за да промени формата на материалите, да затвори вътрешните пори и да повиши плътността от 98% до повече от 99,9%. След като определена компания за медицински изделия използва HIP обработка за 3D отпечатване на протези на тазобедрената става от титаниева сплав, животът на умора се увеличи от 10 ⁶ пъти на 10 ⁷ пъти, което отговаря на международните стандарти.
2. Подобрете производителността на материалите: уверете се, че могат да се справят с трудни работни условия
Микроструктурата на металните 3D отпечатани части е различна от тази на артикулите, правени в миналото, и е необходима последваща-обработка, за да работят по-добре като цяло.

Облекчаване на остатъчния стрес
Когато металният 3D печат се нагрява и охлажда бързо, той оставя след себе си остатъчно напрежение. Остатъчното напрежение може да бъде 50% до 70% от границата на провлачване на печатни части от неръждаема стомана, което може лесно да ги накара да се огънат или счупят. Задържането на нещо при 500–700 градуса за 2–4 часа и след това оставянето му да се охлади бавно е пример за процедура на отгряване, която може да намали остатъчното напрежение с повече от 80%. Определена компания, която произвежда автомобилни части, удължи живота на своята 3D-отпечатана стоманена форма от 50 000 пъти до 200 000 пъти след отгряването ѝ. Те също така намаляват деформацията с 90%.
Регулиране на организационната структура
Колонната кристална структура на печатните материали причинява анизотропия, което прави производителността по-малко последователна. Закаляването и темперирането могат да направят размера на зърното по-малък и да създадат постоянна мартензитна структура. След закаляване (охлаждане във вода при 1050 градуса) и темпериране (охлаждане във въздух при 650 градуса), якостта на опън на неръждаема стомана 316L премина от 680MPa до 920MPa, а удължението премина от 40% на 25%. Изотропията обаче се подобри много, което е необходимо на структурните компоненти на космическото пространство.
Подобряване на производителността на повърхността
Частите могат да бъдат направени по-устойчиви на корозия и износване чрез използване на повърхностни обработки, включително галванично покритие, химическо покритие, анодиране и други. Определена компания за морско инженерство използва техниката за химическо никелиране с фосфор за обработка на 3D-отпечатани клапани от неръждаема стомана. Това ги прави устойчиви на корозия от солни пръски за 2000 часа вместо само 240 часа, което е необходимо за дълбоководни-операции.
3. Подобряване на точността на размерите: отговаряне на прецизни стандарти за сглобяване
Точността на размерите на металния 3D печат обикновено е ± 0,1-0,5 mm, което затруднява посрещането на нуждите от високо-прецизен монтаж. Постобработката използва методи като машинна обработка и рязане на тел, за да направи нещата идеални.

Съгласуване на обработката на повърхности
За повърхности, които трябва да пасват с други части, като отвори, валове и равнини, трябва да се използват техники като фрезоване и шлайфане, за да се получат правилните размери на дизайна. Определена аерокосмическа компания използва обработващ център с пет-осева връзка за прецизна обработка на 3D-отпечатани скоби от титаниева сплав. Това поддържа толеранса на размерите на свързващата повърхност между ± 0,3 mm и ± 0,02 mm, като гарантира, че скобите пасват идеално към системата на двигателя.
Фиксиране на нишки
Отпечатването на конци може да има затруднения, включително липсващи профили на зъбите и грешки в стъпката. Фрезоването или валцоването на резба може да коригира точността на резбата. Определена компания за медицинско оборудване използва технология за валцуване на резби, за да работи с 3D отпечатани костни гвоздеи от неръждаема стомана. Точността на резбата е на ниво 6g (ISO стандарт), а диапазонът на колебание на въртящия момент, когато се сдвоява с костни пластини, намалява от ± 15% до ± 5%.
4. Спазвайте индустриалните стандарти: вземете сертификат
В отрасли като здравеопазването и авиацията има високи стандарти за качеството на компонентите. Пост-обработката е важна стъпка за постигане на тези стандарти.

сферата на здравеопазването
FDA казва, че имплантите трябва да имат грапавост на повърхността Ra <0,8 μm и да не оставят опасни вещества. Компания използва електролитно полиране за 3D отпечатване на ставна протеза от кобалтова хромова сплав. Това направи повърхността по-малко грапава (Ra0,4 μm) и се отърва от всякакви остатъчни никелови йони на повърхността. Протезите преминаха и тестове за биосъвместимост.
авиационна индустрия
Изискванията на НАСА гласят, че важни структурни части трябва да издържат поне 10 пъти по-дълго от нормалното. Компания използва композитна технология HIP+топлинна обработка, за да направи 3D-отпечатан диск на турбина от високо-сплав на базата на никел. Дискът издържа 1,2 × 10 ⁷ цикъла и премина теста за летателна годност.
5. Намаляване на общите разходи: намиране на правилния баланс между производителност и цена
Пост{0}}обработката наистина добавя повече стъпки, но в крайна сметка намалява разходите, като кара частите да работят по-добре и намалява количеството скрап.

Намалете разходите за преработка
След използване на 3D печат и технология за термична обработка, конкретна компания, която произвежда форми за автомобили, повиши скоростта на-пропуск на матрици за първи път от 60% на 95% и намали разходите за преработване поради деформация и напукване със 70%.
Удължете живота на услугата
Конкретен енергиен бизнес 3D отпечата тела на помпи от неръждаема стомана, използвайки повърхностно азотиране. Това ги направи три пъти по-устойчиви на износване, удължи циклите на поддръжка от три месеца на дванадесет месеца и намали годишните разходи за поддръжка с 60%.