Javíthatja -e a - feldolgozás a fém 3D nyomtatott alkatrészek teljesítményét?

1. Hőkezelés: Szabaduljon meg a hibáktól, és javítsa a szervezetet
Amikor a fém 3D -s nyomtatás megtörténik, a gyors hűtés fennmaradó stresszt, durva szemcséket és kompozíciós szegregációt okozhat az anyag belsejében. Ez könnyen okozhatja az alkatrészek meghajlását vagy összetörését. A fűtési, szigetelési és hűtési folyamatok kezelésével a hőkezelés jelentősen javíthatja az anyagok tulajdonságait.
A feszültségcsökkentés lágyítása megszabadul minden feszültségtől, amely megmaradt a nyomtatási folyamatból, és megakadályozza a darabokat, hogy megváltoztassák az alakját. A stressz enyhítést követően a GE repülőgépek 80%-kal tudták minimalizálni a 3D -s nyomtatott titánötvözet -üzemanyag -fúvókák torzulását, ami megfelel a repülőgép -motorok méretbeli stabilitásának szigorú szabványainak.
Szilárd oldat -lágyítás és öregedési kezelés: Ez a folyamat erősebbé és keményebbé teszi az anyagokat a káros fázisok lebontásával és az erősítő fázisok kialakításával. Miután egy adott vállalat oldat -lágyítást és öregedési kezelést használt, a 3D - nyomtatott Inconel 718 magas - hőmérsékleti ötvözet alkatrészei 900mPa -ról 1200mPa -ra emelkedtek, és a fáradtság háromszor emelkedett.
Forró izosztatikus préselés (csípő): A belső pórusok és a mikrotokok megszabadulása magas hőmérsékleten és nyomáson, ami az anyag sűrűségét csaknem 100%-kal teszi. Az Airbus A350 titánötvözetének rugalmas tengelyének fáradtságának szilárdsága 450 mPa-ról 620mPa-ra emelkedett a csípőkezelés után, ami azt jelentette, hogy meghaladta a 20 éves tervezési igazolást.
2, Felszíni kezelés: hosszabb ideig tartva és jobban működni
A 3D -s nyomtatott alkatrészek felületének érdessége általában 5 és 10 μm között van, ami könnyen a stresszkoncentráció helyévé válhat, és az alkatrészeket kevésbé ellenállhatja a fáradtságnak. A felületkezelés fokozza a felület minőségét fizikai, kémiai vagy mechanikai technikák révén, miközben további funkciókat biztosít:
Mechanikus polírozás: Használjon olyan szerszámokat, mint a csiszolópapír és az őrlő kerekek, hogy simítsa a durva foltokat a felszínen, és a durvaságot 0,8 μm alá csökkentse. A BMW Group mechanikusan csiszolta a 3D - nyomtatott alumínium ötvözet vízkabátot, amely miatt a felületi érdesség 6,3 μm -ről 0,4 μm -re csökkent, és a fáradtság élettartama 40%-kal növekszik.
Robbantás és homokfúvás: Gyors - mozgó homok használata a felület eléréséhez és a nyomóstressz rétegének előállításához, amely megakadályozza a repedések terjedését. Miután egy adott vállalat a 3D -s nyomtatott titán ötvözet repülési kapcsolatokhoz használt lövés kezelést alkalmazott, annak magas ciklusú fáradtsága az élettartam 10 ⁵ ciklusról 10 ⁷ ciklusra változott.
Kémiai bevonat és galvanizálás: fém- vagy ötvözött bevonatok felhelyezése a felületre, hogy a kopás és a korrózió ellenibb legyen. Az orvostechnikai eszközökben a 3D - nyomtatott kobalt króm ötvözet mesterséges ízületeket kémiailag nikkel és foszfor. Ez 240 óráról 1000 órára növelte a só spray -korrózióval szembeni ellenállásukat, ami megfelel a hosszú- klinikai igényeknek.
Eloxálás: Az elektrokémiai folyamatok használata oxidfilm létrehozására az alumíniumötvözet felületén, hogy jobban nézzen ki és megvédje a korróziótól. Az eloxálás után a 3D - nyomtatott autókerekek felszíni keménysége egy adott társaságból a HV 150 -ről HV 350 -re ment, és a karcolásokkal szembeni ellenállásuk ötször javult.
3. Precíziós megmunkálás: Nagy pontosság és funkcionális integráció megszerzése
A 3D -s nyomtatott termékek nagy részében ± 0,076 mm tolerancia van, ami megnehezíti az olyan területek igényeinek kielégítését, mint például a repülőgép és a precíziós műszerek, amelyekre ± 0,025 mm -es pontosság szükséges. Az olyan technológiák, mint a CNC és az elektromos kisülési megmunkálás (EDM) használata, a precíziós megmunkálás a következő fejlesztéseket eredményezheti:
A dimenziós pontosság ellenőrzése: A GE adalékanyag -gyártás CNC megmunkálást használ a 3D - nyomtatott titánötvözet -alkatrészek pontosságának javítására ± 0,076 mm -től ± 0,025 mm -ig, ami szükséges a repülőgép -motorok számára fontos alkatrészek összeállításához.
Komplex tulajdonságok készítése: Az elektrokémiai megmunkálás (ECM) elektrokémiai reakciókat használ az anyagok lebontására. Működhet a vékony - fallal ellátott, mély üregszerkezeteken is, amelyeket más technológiákkal nehéz megtenni. Az impulzus elektrokémiai megmunkálás alkalmazásával a Voxel Innovations a 3D - nyomtatott króm nikkel vas ötvözetű turbina pengék vékonyabbá teszi, 1,2 mm -től 0,8 mm -ig, és a felületi érdesség simább, RA 3,2 μm -től RA -ig 0,4 μm -ig.
A funkciók integrációja: A - eljárás feldolgozása lehetővé teszi, hogy több anyagot és eljárást egybe kombináljanak. Például egy vállalat 3D nyomtatást, CNC megmunkálást és galvanizálást használt, hogy 7 elemet egy sebességváltó tengelyévé kombináljon. Ez 30% -kal csökkentette a súlyt, a költségeket pedig 40% -kal.
4. Ipari eset: POST - A feldolgozás a teljesítmény nagy javulásához vezet
Az űrrepülőhelyen az Airbus A350 titánötvözet rugalmas tengelye 3D nyomtatást, csípőfeldolgozást és CNC megmunkálást használ egy olyan alkatrész létrehozásához, amely 20 évig tarthat, és ez az első 3D nyomtatott fő terhelés - csapágy alkatrész, hogy megkapja a légierő tanúsítást.
A Johnson & Johnson 3D - nyomtatott kobalt -króm -ötvözetű csípőcsészéket orvosi berendezésekhez homokfúvott és elektroless nikkel -foszforral borított, ami több mint 95% kovácsolt alkatrészek fáradtságát adja számukra. Több mint 100 000 esetben került sor.
A Tesla Cybertruck titánötvözet -vezérlő karja 3D nyomtatást, oltást és edzést, valamint mechanikus polírozási technológiát használ. Ez 20% -kal erősebbé és 15% -kal könnyebbé teszi, így a magas - teljesítményű elektromos járművek modellje.