Kas postitada - töötlemine parandab metalli 3D -prinditud osade jõudlust?

1.
Kui metallist 3D -printimine toimub, võib kiire jahutamine tekitada materjali sees jääkpinget, jämedaid terasid ja kompositsioonilise segregatsiooni. See võib osade osade paindumise või purunemise hõlpsasti põhjustada. Kütte-, isoleerimis- ja jahutusprotsesside haldamisega võib kuumtöötlus materjalide omadusi märkimisväärselt parandada.
Pingete vähendamise lõõmutamine vabaneb igasugusest pingest, mis trükiprotsessist üle jäeti, ja peatab tükid kuju muutmise ajal, kui neid uuesti kasutatakse. Pärast stressi leevendamist suutis GE lennuk minimeerida 3D -trükitud titaansulamist kütusepihustite moonutusi 80%, mis vastas rangetele standarditele mõõtmete stabiilsuse osas õhusõidukite mootorites.
Tahke lahuse lõõmutamine ja vananemine: see protsess muudab materjalid tugevamaks ja karmimaks, lagundades kahjulikke faase ja moodustades tugevdamisfaase. Pärast seda, kui konkreetne ettevõte kasutas lahenduse lõõmutamist ja vananemist, tõusid 3D - tõmbetugevus TRINETUD INCONLE 718 High - temperatuurisulamiosad 900MPa -lt 1200MPA -ni ja väsimus kasvas kolm korda.
Kuum isostaatiline pressimine (puusa): vabanemine sisemistest pooridest ja mikrokraakidest kõrge temperatuuri ja rõhu all, mis muudab materjali tiheduse peaaegu 100%. Airbus A350 titaansulami painduva võlli väsimustugevus tõusis pärast puusaravi 450MPa-lt 620MPA-ni, mis tähendas, et see läbis 20-aastase disaini elu sertifikaadi.
2, pinna töötlemine: muutes selle pikemaks ja toimib paremaks
3D -trükitud osade pinna karedus on tavaliselt vahemikus 5–10 μm, mis võib hõlpsasti muutuda stressi kontsentratsiooni kohadeks ja muuta osad väsimusele vähem vastupidavaks. Pinna töötlemine suurendab pinna kvaliteeti füüsikaliste, keemiliste või mehaaniliste tehnikate kaudu, edastades samal ajal edasisi funktsioone:
Mehaaniline poleerimine: kasutage pinna karedate laikude silumiseks selliseid tööriistu nagu liivapaber ja lihvimisrataste jahvatusratased ja karedus allapoole RA 0,8 μm. BMW -rühm poleeris mehaaniliselt 3D - trükitud alumiiniumsulami vee jope, mis pani pinna kareduse langema RA 6,3 μm kuni RA -ni 0,4 μm ja väsimuse eluiga suurenes 40%.
Shot Blasting ja liivapritsimine: kasutades kiiret - liiva liikumist pinna vajutamiseks ja survepinge kihi genereerimiseks, mis takistab pragude levikut. Pärast seda, kui konkreetne ettevõte kasutas 3D -prinditud titaansulami lennundusühendusi, kasutas selle kõrge tsükli väsimuse eluiga 10 ⁵ tsüklit 10 ⁷ tsüklitele.
Keemiline plaadistamine ja elektroplaanimine: pannes pinnale metalli või sulami katted, et see oleks kulumiskindlam ja korrosioonile vastupidavam. Meditsiiniseadmete tööstuses on 3D - trükitud koobalti kroomisulami kunstlikud liigesed keemiliselt nikli ja fosforiga. See on suurendanud nende vastupidavust soolapihustus korrosioonile 240 tunnilt 1000 tunnile, mis vastab pikkadele - terminite kliiniliste vajadustega.
Anodeerimine: elektrokeemiliste protsesside kasutamine alumiiniumsulami pinnale oksiidkile loomiseks, et see näeks parem välja ja kaitsta seda korrosiooni eest. Pärast anodeerimist läks 3D - pinna kõvadus teatud ettevõttest trükitud autorattad HV -st 150 -lt HV 350 -ni ja nende vastupidavus kriimustustele paranes viis korda.
3. täppismehaaniline töötlemine: suure täpsuse ja funktsionaalse integreerimise saamine
Enamasti on 3D -trükitud toodete tolerants ± 0,076 mm, mis raskendab selliste valdkondade vajaduste nagu lennunduse ja täppisriistade vajaduste rahuldamist, mis vajavad ± 0,025 mm täpsust. Kasutades selliseid tehnoloogiaid nagu CNC ja elektrilahenduse töötlemine (EDM), saab täppismehaaniline töötlemine teha järgmisi parandusi:
Mõõtmete täpsuse juhtimine: GE lisaainete tootmine kasutab CNC -töötlemist, et parandada 3D - trükitud titaansulami osade täpsust vahemikus ± 0,076mm kuni ± 0,025 mm, mis on vajalik lennukimootorite jaoks oluliste osade kokku panemiseks.
Keerukate omaduste tegemine: elektrokeemiline töötlemine (ECM) kasutab materjalide lagundamiseks elektrokeemilisi reaktsioone. See võib töötada ka õhukese - seinaga, sügavate õõnsusega struktuuridega, mida on raske teha teiste tehnoloogiatega. Kasutades impulsi elektrokeemilist mehaanilist töötlemist, muudavad voksli uuendused 3D - seinad trükitud kroomi nikli nikli rauasulami turbiini labad õhemaks, 1,2 mm kuni 0,8 mm ja pinna karedus sujuvamaks, RA -st 3,2 μm kuni 0,4 μm.
Funktsioonide integreerimine: Post - töötlemine võib võimaldada mitu materjali ja protseduuri ühendada üheks. Näiteks kasutas üks ettevõte 3D -printimist, CNC töötlemist ja elektrimist, et ühendada 7 elementi üheks käigukasti võll. See vähendas kaalu 30% ja kulud 40%.
4. tööstuse juhtum: postitus - töötlemine viib jõudluse suure paranemiseni
Lennundusväljal kasutab Airbus A350 titaansulamist elastse võlli 3D -printimist, puusa töötlemist ja CNC -töötlemist, et luua osa, mis võib kesta 20 aastat, ja on esimene 3D -prinditud peamine koormus - kandekomponent, et saada lennukõlblikkuse sertifikaat.
Johnsoni ja Johnsoni 3D - trükitud koobaltkroomi sulamist topsid meditsiiniseadmete jaoks on liivapritsitud ja plaaditud elektrolentse niklifosforiga, mis annab neile väsimuse, mis hõlmab enam kui 95% sepistatud osadest. On olnud rohkem kui 100 000 juhtu, kuhu need on sisse pandud.
Tesla Cybertrucki titaansulami juhtimisvars kasutab 3D -printimist, kustutamist ja karastamist ning mehaanilist poleerimistehnoloogiat. See muudab selle 20% tugevamaks ja 15% kergemaks, muutes selle kõrge - elektrisõidukite mudeliks.