Részben elhagyható a fém 3D-nyomtatás utó{0}}feldolgozása?

一, Az utólagos{0}}feldolgozás fő gondolata az, hogy a „használható” helyett „megbízható” legyen.
Amikor 3D-s fémet nyomtat, rétegről rétegre olvasztja a fémport vagy a drótot. Ez problémákat okozhat, beleértve a maradék feszültséget, apró hibákat és érdes felületeket. Az utólagos feldolgozás-fő célja a következő "eredendő hiányosságok" kijavítása:

Megszabadulni a maradék feszültségtől: A nyomtatás közbeni gyors lehűlés belső feszültséget okozhat, amely az alkatrészek meggörbülését vagy összetörését okozhatja. Ha a repülőgép-hajtóművek turbinalapátjait nem kezelik túlmelegedés megelőzése érdekében, a maradékfeszültség elérheti az anyag folyáshatárának 60%-át. Ez a kések hirtelen összeesését okozhatja, miközben a motor jár.
A mechanikai teljesítmény fokozása: A hőkezelés, például szilárd oldat+öregedés, csökkentheti a szemcseméretet, erősödő fázisokat okozhat, és a titánötvözet szakítószilárdságát 800 MPa-ról 1200 MPa-ra emelheti, amire a légi teherhordó szerkezeteknek szüksége van.
A felület jobbá tétele: Homokfúvással, polírozással és más módszerekkel csökkentheti a felületi érdesség Ra12,5 μm-ről Ra0,4 μm-re, és megszabadulhat a rétegek közötti kötési nyomoktól. Ez biokompatibilissá teszi az implantátumokat.
Zárt belső hibák: A forró izosztatikus préselés (HIP) technológia magas hőmérsékleten és nyomáson összenyomja a pórusokat, így az anyag sűrűsége majdnem 100%-os, és jelentősen meghosszabbítja a kifáradási élettartamot.
2. Az utólagos-feldolgozás részleges kihagyásának lehetősége: jelenet-vezérelt megkülönböztetési technika
Még akkor is, ha utófeldolgozásra{0}} van szükség, előfordulhat, hogy a részleges "kivonás" elvégezhető folyamatoptimalizálással vagy új anyagokkal:

1. Tartószerkezetek eltávolítása: a "kötelezőtől" az "opcionális"ig
A felfüggesztett darabok leesésének megakadályozása érdekében a hagyományos fém 3D nyomtatáshoz tartószerkezetekre van szükség. A támaszték eltávolítása azonban károsíthatja az alkatrészek felületét. A zárt-hurkos olvadékmedence-vezérléssel és az érintésmentes porelosztással- a VELO 3D nem támogatott nyomtatási technológiája megsérti a „45 fokos szabályt”. Akár 100 mm-es belső átmérőjű összetett szerkezeteket is képes kinyomtatni támogatás nélkül. Például a hőcserélő nyomtatott belső csövének felületi simasága Ra3,2 μm, ami azonnal megfelel a folyadékzáró kritériumoknak. Ez azt jelenti, hogy nincs szükség a támaszték eltávolítására és a felület újrapolírozására.

2. Felületkezelés: a "finompolírozástól" a "funkcionális orientációig"
Azon területeken, amelyek nem látszanak, vagy amelyek az áramlási csatornán belül vannak, a felületi érdesség kissé enyhíthető. Például:

Gépjármű felfüggesztés részei: A nyomtatási beállítások megváltoztatásával (ilyen rétegvastagság 0,1 mm-re és szkennelési sebesség 1000 mm/s-ra) a felületi érdesség Ra6,3 μm értéken marad, ami megfelel a kopásállósági szabványoknak és kihagyja a homokfúvás szakaszt.
Üzemanyag-fúvóka repülőgép hajtóművéhez: A belső áramlási csatorna felületi érdessége Ra8 μm lézeres szelektív olvasztás (SLM) nyomtatás után. A folyadékszimuláció révén az üzemanyag-porlasztó hatás megfelel a normának, így nincs szükség extra polírozásra.
3. Hőkezelés: a "teljes folyamatlefedettségtől" az "igény szerinti testreszabásig"
A hőkezelés javíthatja a dolgokat, de hatással lehet a darabok méretére vagy színére is. A következő helyzetek kihagyhatják vagy megkönnyíthetik a hőkezelést:

A díszítő fémtárgyak, mint például a 3D-nyomtatott titánötvözet ékszerek, nem kell keménynek lenniük, így a szilárd oldatos kezelés kihagyható a fém fényének megőrzése érdekében.
Alacsony-hőmérsékletű alkalmazásoknál, mint például a -40 fokos hőmérsékleten használt alumíniumötvözet tartókonzolok esetében, a maradék feszültséget biztonságos tartományon belül tartják a nyomtatási feltételek optimalizálásával (például a hordozó előmelegítése 200 fokra), így nincs szükség feszültségmentesítő izzításra.
A kutatási és fejlesztési szakaszban a nem hőkezelt alkatrészek gyorsan ellenőrizhetik, hogy a tervezés működik-e, és felgyorsíthatják az iterációs ciklust.
4. Por eltávolítása és újrahasznosítása: a „kézi működéstől” az „automatikus integrációig”
A por eltávolítása és szitálása sok időt vesz igénybe a porágy olvasztási folyamata során. A Platinum BLT-S800 automatikus porvisszanyerő rendszerrel rendelkezik, amely lehetővé teszi a por zárt körben történő áramlását az utastérben. Ez 80%-kal hatékonyabbá teszi a por eltávolítását, és kiküszöböl néhány emberi szűrési eljárást.

3. Az utófeldolgozás{1}}kockázatainak és korlátainak figyelmen kívül hagyása: a technológiai érettség jele
Pénzt takaríthat meg, ha nem végzi el az összes utó{0}}feldolgozást, de néhány aggályt érdemes szem előtt tartani:

A teljesítmény romlása: A nem kezelt nikkel{0}}alapú, magas hőmérsékletű-ötvözet alkatrészek 30%-át elveszíthetik magas hőmérsékletű szilárdságuk-, ami nem elég erős a repülőgép-hajtóművekhez.
A megbízhatóság csökkenése: A titánötvözetből készült implantátumok, amelyeket nem kezeltek HIP-pel, 50%-kal rövidebb élettartamúak lehetnek, ami növeli a klinikai kudarc esélyét.
Probléma a megfeleléssel: Szigorú tanúsítási szabványok vonatkoznak az olyan iparágakra, mint az egészségügy és a légi közlekedés (például az ASTM F2924), és a fontos utófeldolgozási lépések kihagyása{1}}megbukást jelenthet a teszten.
Az iparági gyakorlat bebizonyította, hogy az utófeldolgozásról való lemondás életképessége a technológiai érettségtől és a forgatókönyv tűrőképességétől függ. Például a GE Additive Concept Laser M2 berendezése jobb szkennelési módszerek alkalmazásával 40%-kal csökkenti a maradék feszültséget a rozsdamentes acél alkatrészekben. Egyes részek akár ki is hagyhatják a stresszoldó izzítást. Az orvosi implantátumok azonban továbbra is teljes folyamatú hőkezelést és felületi passziválást igényelnek, hogy biztonságosak legyenek biológiai használatra.