一, osnovna{0}}tehnologija za obradu postova i razlaganje koliko dugo je potrebno
Postoji pet glavnih faza u naknadnoj-obradi metalnog 3D štampanja: uklanjanje praha, ublažavanje stresa, zagrijavanje, obrada i obrada površine. Količina vremena potrebnog za svaki korak je u velikoj mjeri vezana za izbor procesa.
1. Uklanjanje praha i odvajanje dijelova: jednostavno, ali oduzima puno vremena
Nakon što su metalni komadi napravljeni u sistemu za fuziju sloja praha, zakopani prah treba izvaditi i prosijati kako bi se mogao ponovo koristiti. Ručno čišćenje manjih dijelova traje 1 do 2 sata, dok čišćenje velikih strukturalnih dijelova poput lopatica motora aviona traje 3 do 5 sati i zahtijeva posebnu opremu za usisavanje i zaštitu od vibracija. Rezanje žice električnim pražnjenjem je najčešći način odvajanja dijelova, međutim može potrajati 4 do 8 sati po komadu za rezanje i pozicioniranje složenih strukturnih komponenti kao što su unutrašnji kanali protoka. Rezanje tračnom pilom je brzo (10 do 30 minuta po komadu), ali radi samo za jednostavne geometrijske dizajne i može lako izazvati stvrdnjavanje materijala.
2. Smanjenje stresa i termička obrada: važno za siguran učinak
Ako se napon unutar metala sloj po sloj ne ublaži, to će uzrokovati savijanje ili čak lomljenje dijelova. Uobičajena metoda je korištenje vakuumske peći za žarenje dijelova od legure titana. Treba ih držati na 650 stepeni 4 sata, a zatim ohladiti na sobnu temperaturu 6-8 sati, u ukupnom trajanju ciklusa od preko 10 sati. Visokotemperaturne{8}}dijelove od legure, s druge strane, treba zagrijati na 1200 stepeni, držati 6 sati i hladiti preko 12 sati. Vruće izostatičko presovanje (HIP) može istovremeno riješiti i pore i stres, ali oprema je skupa, a svaki ciklus obrade (koji uključuje podizanje i snižavanje temperature) traje 8 do 16 sati.
3. Obrada i površinska obrada: dvostruki cilj tačnosti i korisnosti
Može potrajati 20 do 40 sati za preciznu obradu komplikovanih površina kao što su protočni kanali lopatica turbine pomoću obradnog centra sa pet-osi. Može potrajati dodatnih 5 do 10 sati za obradu karakteristika kao što su rupe s navojem i spojne površine. Pjeskarenje može brzo učiniti površinu glatkom (Ra manji od ili jednak 3,2 μm), a potrebno je samo 0,5-2 sata za jedan komad. Hemijsko poliranje može učiniti da površina izgleda kao ogledalo (Ra manji od ili jednak 0,2 μm), ali za to je potrebno 12 do 24 sata i nekoliko koraka (uklanjanje ulja, pranje kiselinom i pasiviranje). Usklađivanje boja, ispitivanje i ispitivanje debljine su sve potrebne za eloksiranje (legura aluminijuma) ili pasiviranje (nerđajući čelik) i druge tretmane protiv korozije. Ovaj proces traje 1 do 3 dana po artiklu.
2, primjer industrije: razne situacije imaju različita vremenska odstupanja
1. U vazduhoplovstvu, produženi ciklusi su uzrokovani ekstremnim performansama.
SLM tehnologija se koristi za štampanje okvira rezervoara za gorivo za određeni raketni motor. Proces naknadne obrade traje 94 sata (otprilike 4 dana) i uključuje HIP tretman (16 sati), CNC mašinsku obradu (30 sati) i eloksiranje (48 sati). Njegov visok postotak je zbog toga što teške situacije imaju vrlo stroge standarde za vijek trajanja (što znači da HIP mora biti 300% bolji) i integritet površine (što znači da se ispitivanje slanom sprejom mora raditi više od 1000 sati).
2. Oblast medicinskih implantata: biokompatibilnost je najvažnija stvar
Proces naknadne{0}}obrade za implantate kuka od legure titanijuma po narudžbini traje ukupno 44 sata (oko 2 dana). Uključuje vakuumsko žarenje (12 sati), poliranje (8 sati) i sterilno pakovanje (24 sata). Iako je period kratak, hrapavost površine mora biti rigorozno regulirana (Ra < 0,1 μm) kako bi se minimizirali efekti zaštite koštanog tkiva od stresa. Testiranje biokompatibilnosti (standard ISO 10993) je također potrebno kako bi se ciklus produžio.
3. U svijetu potrošačke elektronike, masovna proizvodnja skraćuje vrijeme potrebno za izradu jednog artikla.
Koristeći BJ tehnologiju, štampa se preklopni ekran na šarkama za mobilni telefon. Koraci naknadne obrade traju ukupno 13 sati: toplinska obrada (8 sati), pjeskarenje (1 sat) i površinsko premazivanje (4 sata). Zbog velike proizvodnje (više od 10.000 komada po seriji), automatizirane proizvodne linije (kao što je robotsko poliranje) skratile su vrijeme potrebno za dodjelu svakog komada na manje od pola sata, što je mnogo kraće nego u zrakoplovnoj industriji.
3, Tehnološki trend: inteligencija i automatizacija skraćuju ciklus
1. Inovacija procesa smanjuje potrebu za naknadnom-obradom
Tehnologija štampe bez nadzora (kao što je štampanje površina i dvostrano-nanošenje praha) može smanjiti količinu potpornih struktura za 40% do 60%, što skraćuje vrijeme potrebno za uklanjanje podloge sa nekoliko sati na 0,5 do 1 sat. In situ tehnologija termičke obrade kombinuje proces žarenja sa opremom za štampanje, što štedi vreme za prenos delova i punjenje peći i skraćuje ciklus za više od 30%.
2. Nadogradnja opreme čini obradu bržom
Robot za poliranje sa AI-može prilagoditi svoju obradu na osnovu kontrole povratne informacije sile, skraćujući vrijeme potrebno za poliranje jednog komada sa 2 sata na 0,5 sati. Obradni centar sa pet{4}}osi ima sistem za detekciju na mreži koji može ispraviti putanju alata u realnom vremenu, smanjujući stopu prerade i povećavajući efikasnost složene površinske obrade za 50%.
3. Proces zajedničkog rada na poboljšanju industrijskog lanca
Integrisana oprema za mašinsku obradu štampanjem, kao što je EOS-ov M400-4 sistem iz Nemačke, kombinuje sve korake nakon štampanja u jednu platformu. Ovo skraćuje vrijeme potrebno za pomicanje i stezanje dijelova i skraćuje proizvodne cikluse za 40%. Baza podataka procesa zasnovana na oblaku- koristi AI algoritme da predloži najbolju kombinaciju parametara, što skraćuje vrijeme potrebno da se dođe do rješenja za naknadnu obradu novih dijelova od dana do sati.