Post{0}}procesarea imprimării 3D din metal poate fi parțial omisă?

一, ideea principală a post-procesării este să treacă de la „utilizabil” la „de încredere”.
Când imprimați 3D metal, topiți pulbere de metal sau sârmă strat cu strat. Acest lucru poate cauza probleme, inclusiv tensiune reziduală, defecte mici și suprafețe aspre. Scopul principal al post-procesării este de a remedia aceste „deficiențe inerente”:

Eliminarea stresului rezidual: Răcirea rapidă în timpul imprimării poate produce stres intern care poate cauza îndoirea sau spargerea pieselor. Dacă paletele turbinei unui motor de avion nu sunt tratate pentru a preveni supraîncălzirea, efortul rezidual poate atinge 60% din limita de curgere a materialului. Acest lucru poate face ca lamele să se prăbușească brusc în timp ce motorul funcționează.
Îmbunătățirea performanței mecanice: Tratamentul termic, o astfel de soluție solidă + îmbătrânire, poate face dimensiunea granulelor mai mică, poate determina formarea fazelor de întărire și poate crește rezistența la rupere a aliajului de titan de la 800MPa la 1200MPa, care este ceea ce au nevoie structurile portante-aeronautice.
Îmbunătățirea suprafeței: Prin sablare, lustruire și alte metode, puteți reduce rugozitatea suprafeței de la Ra12,5 μm la Ra0,4 μm și puteți scăpa de urmele de lipire interstrat. Acest lucru face ca implanturile să fie biocompatibile.
Defecte interne sigilate: Tehnologia de presare izostatică la cald (HIP) comprimă porii la temperaturi și presiuni ridicate, făcând densitatea materialului de aproape 100% și prelungindu-și foarte mult durata de viață la oboseală.
2, Posibilitatea de a omite parțial procesarea post-: o tehnică de diferențiere bazată pe scene-
Chiar dacă post{0}}procesarea este necesară, există momente în care „scăderea” parțială poate fi făcută prin optimizarea procesului sau prin materiale noi:

1. Îndepărtarea structurilor de susținere: de la „obligatoriu” la „opțional”
Pentru a împiedica căderea pieselor suspendate, imprimarea tradițională 3D din metal are nevoie de structuri de sprijin. Cu toate acestea, îndepărtarea suportului poate deteriora suprafața pieselor. Cu controlul-în bucla închisă a bazinului de topire și distribuția fără-contact a pulberii, tehnologia de imprimare neacceptată de la VELO 3D încalcă „regula 45 de grade”. Poate imprima structuri complexe cu un diametru interior de până la 100 mm fără a fi nevoie de sprijin. De exemplu, tubul interior imprimat al schimbătorului de căldură are o netezime a suprafeței de Ra3,2 μm, care îndeplinește imediat criteriile de etanșare a fluidului. Aceasta înseamnă că nu este nevoie să îndepărtați suportul și să lustruiți din nou suprafața.

2. Tratamentul suprafeței: de la „lustruire fină” la „orientare funcțională”
Pentru zonele care nu sunt vizibile sau părțile care se află în interiorul canalului de curgere, rugozitatea suprafeței poate fi puțin relaxată. De exemplu:

Piese de suspensie pentru automobile: prin modificarea setărilor de imprimare (un astfel de strat de grosime la 0,1 mm și viteza de scanare la 1000 mm/s), rugozitatea suprafeței este menținută la Ra6,3 μm, ceea ce îndeplinește standardele de rezistență la uzură și omite etapa de sablare.
Duză de combustibil pentru un motor de avion: rugozitatea suprafeței canalului de curgere interior este Ra8 μm după imprimarea prin topire selectivă cu laser (SLM). Prin simularea fluidului, efectul de atomizare a combustibilului îndeplinește norma, astfel încât nu este nevoie de lustruire suplimentară.
3. Tratament termic: de la „acoperire completă a procesului” la „personalizare la cerere”
Tratamentul termic poate face ca lucrurile să funcționeze mai bine, dar poate afecta și dimensiunea sau culoarea pieselor. Următoarele situații pot omite sau ușura tratamentul termic:

Articolele metalice decorative, cum ar fi bijuteriile din aliaj de titan imprimate 3D-, nu trebuie să fie dure, astfel încât tratamentul cu soluție solidă poate fi omis pentru a păstra strălucirea metalului.
Pentru aplicațiile cu temperatură joasă-, cum ar fi suporturile din aliaj de aluminiu utilizate în setări cu temperaturi de până la -40 de grade , tensiunea reziduală este menținută într-un interval sigur prin optimizarea condițiilor de imprimare (cum ar fi preîncălzirea substratului la 200 de grade ), astfel încât nu este nevoie de recoacere de reducere a tensiunii.
În timpul fazei de cercetare și dezvoltare, piesele care nu au fost tratate termic-pot verifica rapid dacă designul funcționează și accelerează ciclul de iterație.
4. Îndepărtarea și reciclarea pulberii: de la „funcționare manuală” la „integrare automată”
Îndepărtarea și filtrarea pulberii necesită mult timp în timpul procesului de topire a stratului de pulbere. Platinum BLT-S800 are un sistem automat de recuperare a pulberii care lasă pulberea să curgă într-o buclă închisă în cabină. Acest lucru îl face cu 80% mai eficient la îndepărtarea pulberii și elimină unele proceduri de screening uman.

3, Ignorarea riscurilor și limitelor post-prelucrării: un semn de maturitate tehnologică
Este posibil să economisiți bani dacă nu faceți toată-procesarea postării, dar există câteva preocupări care trebuie reținute:

Degradarea performanței: piesele din aliaj de-nichel la temperatură înaltă-care nu sunt tratate își pot pierde 30% din rezistența la temperatură-înaltă, care nu este suficient de puternică pentru motoarele de aeronave.
Scăderea fiabilității: implanturile din aliaj de titan care nu au fost tratate cu HIP pot avea o durată de viață la oboseală cu 50% mai scurtă, ceea ce crește șansa de eșec clinic.
Problemă cu conformitatea: există standarde stricte de certificare pentru piese în industrii precum asistența medicală și aviația (cum ar fi ASTM F2924), iar omiterea unor pași importanți de post-procesare ar putea însemna eșecul testului.
Practica industriei a demonstrat că viabilitatea renunțării la post{0}}procesare depinde de maturitatea tehnologică și de toleranța scenariului. De exemplu, echipamentul Concept Laser M2 de la GE Additive reduce stresul rezidual din piesele din oțel inoxidabil cu 40% prin utilizarea unor metode de scanare mai bune. Unele piese pot omite chiar și recoacerea de reducere a tensiunii. Cu toate acestea, implanturile medicale necesită încă tratament termic complet și pasivizarea suprafeței pentru a fi sigure pentru uz biologic.