Koja je glavna svrha naknadne{0}}obrade za 3D štampanje metala?

1. Otklanjanje nedostataka u proizvodnji: osigurati da predmeti ispunjavaju kriterije kvaliteta
Budući da metalna 3D štampa stvara slojeve, uvijek će postojati nedostaci na površini i unutar objekta. Ako se ovi problemi ne riješe, oni će direktno utjecati na to kako dijelovi rade i koliko dugo traju.

Uklanjanje površinskih nedostataka
Odštampani dijelovi često imaju probleme na svojim površinama, kao što su linije slojeva, neravnine i ostaci potpore. Na primjer, hrapavost površine tiskanih dijelova od legure aluminija može biti visoka i do Ra10–20 μm, što je znatno veće od Ra1,6 μm kod tradicionalne obrade. Metode obrade površine uključujući pjeskarenje, poliranje i brušenje mogu učiniti površinu mnogo glađom. Na primjer, nakon pjeskarenja, hrapavost površine određene lopatice zrakoplovnog motora je od Ra15 μm do Ra3,2 μm. To je uklonilo površinske mikropukotine i spriječilo pojavu lomova zbog zamora zbog koncentracije naprezanja.
Otklanjanje unutrašnjih nedostataka
Kada se metal štampa 3D, može imati unutrašnje nedostatke poput pora i pukotina ako se prah ne stopi u potpunosti ili gas ne izađe dovoljno brzo. Tehnologija vrućeg izostatičkog presovanja (HIP) koristi okruženje visoke-temperature i visokog-pritiska (obično 1000–1200 stepeni i 100–200 MPa) za promjenu oblika materijala, zatvaranje unutrašnjih pora i povećanje gustine sa 98% na više od 99,9%. Nakon što je određena kompanija za medicinske uređaje koristila HIP obradu za 3D štampanje proteza kuka od legure titanijuma, vijek trajanja zamora je porastao od 10 ⁶ puta do 10 ⁷ puta, što je zadovoljilo međunarodne standarde.
2. Poboljšajte performanse materijala: uvjerite se da mogu podnijeti teške radne okolnosti
Mikrostruktura metalnih 3D štampanih dijelova razlikuje se od onih predmeta napravljenih u prošlosti, a naknadna-obrada je potrebna da bi oni općenito bolje funkcionirali.

Oslobađanje zaostalog stresa
Kada se metalna 3D štampa zagreje i brzo ohladi, za sobom ostavlja preostali stres. Preostalo naprezanje može iznositi 50% do 70% granice popuštanja tiskanih dijelova od nehrđajućeg čelika, što ih može lako dovesti do savijanja ili razbijanja. Držanje nečega na 500-700 stepeni 2-4 sata, a zatim puštanje da se polako ohladi je primjer postupka žarenja koji može smanjiti zaostalo naprezanje za više od 80%. Određena kompanija koja proizvodi automobilske dijelove produžila je vijek trajanja svog 3D-štampanog čelika sa 50.000 puta na 200.000 puta nakon žarenja. Takođe smanjuju deformaciju za 90%.
Regulacija organizacione strukture
Stupasta kristalna struktura štampanih materijala uzrokuje anizotropiju, što čini performanse manje dosljednim. Kaljenje i kaljenje mogu smanjiti veličinu zrna i stvoriti konzistentnu martenzitnu strukturu. Nakon gašenja (hlađenje u vodi na 1050 stepeni) i kaljenja (hlađenje na vazduhu na 650 stepeni), vlačna čvrstoća nerđajućeg čelika 316L je porasla sa 680MPa na 920MPa, a istezanje je od 40% do 25%. Međutim, izotropija je dosta poboljšana, što je potrebno vazduhoplovnim strukturnim komponentama.
Poboljšanje performansi površine
Dijelovi se mogu učiniti otpornijim na koroziju i habanje korištenjem površinskih tretmana uključujući galvanizaciju, kemijsko prevlačenje, eloksiranje i druge. Određena kompanija za pomorski inženjering koristi tehniku ​​hemijskog nikl-fosforiranja za obradu 3D-štampanih ventila od nehrđajućeg čelika. To ih čini otpornim na koroziju slanom sprejom 2000 sati umjesto samo 240 sati, što je ono što je potrebno za dubinske{6}}operacije.
3. Povećanje tačnosti dimenzija: ispunjavanje preciznih standarda montaže
Preciznost dimenzija metalnog 3D štampanja je tipično ± 0,1-0,5 mm, što otežava ispunjavanje potreba visoke{4}}precizne montaže. Post-procesiranje koristi metode kao što su strojna obrada i rezanje žice kako bi se stvari savršeno uklopile.

Usklađena obrada površina
Za površine koje se moraju uklopiti s drugim dijelovima, kao što su rupe, osovine i ravnine, moraju se koristiti tehnike poput glodanja i brušenja kako bi se dobile prave dimenzije dizajna. Određena avio kompanija koristi obradni centar sa pet-osnih spojnica za preciznu obradu 3D-štampanih nosača od legure titanijuma. Ovo održava toleranciju dimenzija spojne površine između ± 0,3 mm i ± 0,02 mm, osiguravajući da se nosači savršeno uklapaju u sistem motora.
Fiksiranje niti
Ispis niti može imati poteškoća, uključujući nedostajuće profile zubaca i greške nagiba. Glodanje ili valjanje navoja može popraviti tačnost navoja. Određena kompanija za medicinsku opremu koristi tehnologiju valjanja niti za rad sa 3D štampanim čavlima od nerđajućeg čelika. Preciznost navoja je na nivou od 6g (ISO standard), a raspon fluktuacije momenta kada je uparen sa koštanim pločama se smanjuje sa ± 15% na ± 5%.
4. Pridržavajte se industrijskih standarda: dobijte certifikat
U industrijama kao što su zdravstvo i avijacija, postoje visoki standardi za kvalitet komponenti. Naknadna{1}}obrada je važan korak u postizanju ovih standarda.

oblast zdravstvene zaštite
FDA kaže da implantati moraju imati površinsku hrapavost Ra < 0,8 μm i ne ostavljati za sobom nikakve opasne tvari. Kompanija je koristila elektrolitičko poliranje za 3D štampanje zglobne proteze od legure kobalta hroma. Ovo je učinilo površinu manje hrapavom (Ra0,4 μm) i riješilo se svih preostalih jona nikla na površini. Proteze su prošle i testove biokompatibilnosti.
avioindustrija
Zahtjevi NASA-e kažu da važni strukturni dijelovi moraju trajati najmanje 10 puta duže od uobičajenog. Kompanija je koristila kompozitnu tehnologiju HIP+toplinske obrade da napravi 3D-štampani turbinski disk od visokotemperaturne legure na bazi nikla-baziranog na visokoj temperaturi{6}}. Disk je trajao 1,2 × 10 ⁷ ciklusa i prošao je testiranje plovidbenosti.
5. Smanjenje ukupnih troškova: pronalaženje prave ravnoteže između performansi i troškova
Naknadna{0}}obrada dodaje više koraka, ali na kraju smanjuje troškove tako što čini da dijelovi bolje rade i smanjuje količinu otpada.

Smanjite troškove prerade
Nakon upotrebe 3D štampe i tehnologije termičke obrade, određena kompanija koja proizvodi kalupe za automobile podigla je brzinu prvog-prolaska kalupa sa 60% na 95% i smanjila troškove prerade zbog deformacije i pucanja za 70%.
Produžite vijek trajanja usluge
Posebna energetska djelatnost 3D printana tijela pumpi od nehrđajućeg čelika korištenjem površinskog nitriranja. To ih je učinilo tri puta otpornijim na habanje, produžilo ciklus održavanja sa tri mjeseca na dvanaest mjeseci i smanjilo godišnje troškove održavanja za 60%.