Probleme de porozitate și densitate
Porozitatea ridicată a articolelor metalice imprimate 3D le poate influența direct calitățile mecanice și le poate reduce densitatea. Fie energie inadecvată, fie prea multă în timpul procesului de imprimare ar putea fi cauza porozității sau probleme cu tehnica de producție a pulberii. Sarcinile mari fac ca piesele cu porozitate mare să se rupă sau să sufere alte daune cu ușurință.
Inversarea stresului rezidual
Aspectele comune ale imprimării 3D din metal sunt încălzirea și răcirea ulterioară. Tensiunile reziduale rezultate din această schimbare severă de căldură ar putea cauza probleme, inclusiv deformare, fisurare și deformare, care ar afecta fabricarea pieselor. Găsită de obicei în zona de contact dintre partea inferioară a componentei de imprimare și patul de imprimare, zona destul de concentrată a tensiunii reziduale este
Microstructură dezechilibrată
Microstructura neuniformă a componentelor metalice produse prin imprimarea 3D ar putea influența performanța lor generală. Tratamentul termic poate ajuta într-o oarecare măsură la rezolvarea acestei probleme, dar nu poate oferi o microstructură precum cea a pieselor forjate sau turnate tratate termic.
Crăpare și deformare în timpul procesului de tratament termic
Deoarece stresul rezidual se eliberează, componentele metalice se pot fisura și se pot deforma în timpul tratamentului termic. În special în etapa de răcire, deformarea și fisurarea marginilor induse de contracție sunt destul de vizibile.
Plan de reacție
Controlați setările de imprimare și alegerea materialelor.
Achiziționarea furnizorilor de materii prime premium și optimizarea setărilor de imprimare, cum ar fi puterea laserului, viteza de scanare etc. pot ajuta la scăderea porozității pieselor metalice și la garantarea topirii corespunzătoare a metalului. Alegerea materialelor sub formă de pulbere cu particule sferice ar putea crește astfel densitatea produselor produse.
Progresul tehnologiei în tratarea termică
Una dintre principalele modalități de a îmbunătăți microstructura și de a elibera stresul rezidual este tratamentul termic. Tensiunea reziduală poate fi redusă eficient prin arderea și sinterizarea liantului, reducerea tensiunii, presare izostatică la cald (HIP), austenitizare (și călire) și revenire, prin urmare întărirea și întărirea pieselor. Gestionarea strictă a ratelor de încălzire și răcire pe tot parcursul procesului de tratament termic ajută la prevenirea fisurilor și a deformării cauzate fie de rate prea rapide, fie prea lente.
Cadrul de sprijin și abordarea de preîncălzire
Utilizarea unei structuri de sprijin adecvate poate ajuta la reducerea generării de tensiuni reziduale și la oprirea deformarii pieselor după imprimare. Mai mult, preîncălzirea ingredientelor de construcție și a patului de imprimare ajută la scăderea gradienților de temperatură, reducând astfel tensiunile reziduale. Reducerea distanței de scanare și împărțirea regiunii de scanare în secțiuni mai mici, cunoscute sub numele de „insule”, ajută la realizarea metodei de preîncălzire.
După terapie, rugozitatea suprafeței se îmbunătățește.
De obicei, post-procesarea pentru articolele metalice imprimate 3D este îndepărtarea pulberii și a suportului, tratamentul termic și lustruirea suprafețelor. Prelucrarea, șlefuirea sau lustruirea pot ajuta la creșterea rugozității suprafeței prin intermediul operațiunilor respective. În același timp, problemele de rugozitate ale suprafeței pot fi oarecum reduse prin ajustarea parametrilor de imprimare cum ar fi grosimea stratului și puterea laserului.
Investigație materială și creativitate tehnologică
Producătorii de pulbere metalică creează în mod activ noi materiale pentru a satisface anumite nevoi, cum ar fi matrițe, ca reacție la performanța slabă de sudare a materialelor călite și întărite adesea utilizate în imprimarea 3D din metal. În același timp, producătorii de matrițe investighează cum să îmbunătățească performanța matrițelor imprimate 3D prin tratamente ulterioare, inclusiv tratament termic. În plus, tehnologia de imprimare 3D din metal va fi îmbinată cu tehnologii mai avansate, pe măsură ce tehnologiile de fabricație inteligente și digitale cresc pentru a sprijini creșterea producției de matrițe către o eficiență mai mare, o precizie mai mare și un cost mai mic.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/high-performance-car-parts-by-3d-printing.html