Mis on metallist 3D-printimise{0}}järeltöötluse peamine eesmärk?

1. Tootmisvigadest vabanemine: veenduge, et esemed vastavad kvaliteedikriteeriumidele
Kuna metallist 3D-printimine kogub kihte, on objekti pinnal ja sees alati vigu. Kui neid probleeme ei lahendata, mõjutavad need otseselt osade tööd ja nende kasutusiga.

Pinnavigade parandamine
Prinditud osadel on sageli probleeme nende pindadega, nagu kihijooned, jämedused ja ülejäägid. Näiteks võib trükitud alumiiniumisulamist osade pinnakaredus olla kuni Ra10–20 μm, mis on oluliselt suurem kui traditsioonilise töötlemise Ra1,6 μm. Pinnatöötlusmeetodid, sealhulgas liivapritsiga töötlemine, poleerimine ja lihvimine, võivad muuta pinna palju siledamaks. Näiteks pärast liivapritsiga töötlemist muutus teatud lennukimootori laba pinnakaredus Ra15 μm-lt Ra3,2 μm-ni. See vabastas pinna mikropragudest ja peatas stressi kontsentratsioonist tingitud väsimusmurdude tekkimise.
Sisemistest vigadest vabanemine
Kui metallile prinditakse 3D, võib sellel olla sisemisi vigu, nagu poorid ja praod, kui pulber ei sulandu täielikult või gaas ei välju piisavalt kiiresti. Kuumisostaatpressimise (HIP) tehnoloogia kasutab materjalide kuju muutmiseks, sisemiste pooride sulgemiseks ja tiheduse tõstmiseks 98%-lt enam kui 99,9%-ni kõrget -temperatuuri ja kõrgrõhu{3}}keskkonda (tavaliselt 1000–1200 kraadi ja 100–200 MPa). Pärast seda, kui teatud meditsiiniseadmete ettevõte kasutas titaanisulamist puusaliigese proteeside 3D-printimiseks HIP-töötlust, vähenes väsimuse kestus 10 ⁶ korda 10 ⁷ korda, mis vastas rahvusvahelistele standarditele.
2. Parandage materjalide jõudlust: veenduge, et need saaksid hakkama rasketes tööoludes
Metallist 3D-prinditud osade mikrostruktuur erineb varem valmistatud esemete omast ja nende üldiseks paremaks toimimiseks on vaja järel{1}}töötlust.

Jääkpinge leevendamine
Kui metallist 3D-printimine kuumeneb ja jahtub kiiresti, jätab see endast maha jääkpinge. Jääkpinge võib olla 50% kuni 70% roostevabast terasest trükitud osade voolavuspiirist, mistõttu need võivad kergesti painduda või puruneda. Midagi 500–700 kraadi juures 2–4 tundi hoidmine ja seejärel aeglaselt jahtumine on näide lõõmutamisprotseduurist, mis võib vähendada jääkpinget enam kui 80%. Teatud autoosi valmistav ettevõte pikendas pärast lõõmutamist oma 3D{12}}prinditud vormiterase eluiga 50 000 korral 200 000 korrani. Samuti vähendavad nad deformatsiooni 90%.
Organisatsioonilise struktuuri reguleerimine
Trükitud materjalide sammaskujuline kristallstruktuur põhjustab anisotroopiat, mis muudab jõudluse vähem ühtlaseks. Karastamine ja karastamine võivad tera suurust vähendada ja luua ühtlase martensiitse struktuuri. Pärast karastamist (jahutamine vees 1050 kraadi juures) ja karastamist (õhus jahutamine 650 kraadi juures) langes 316L roostevaba terase tõmbetugevus 680 MPa-lt 920 MPa-le ja pikenemine 40%-lt 25%-le. Kuid isotroopia paranes palju, mida kosmosetööstuse konstruktsioonikomponendid vajavad.
Pinna jõudluse parandamine
Osasid saab muuta korrosiooni- ja kulumiskindlamaks, kasutades pinnatöötlusi, sealhulgas galvaniseerimist, keemilist katmist, anodeerimist ja muid. Teatud mereehitusettevõte kasutab 3D--prinditud roostevabast terasest ventiilide töötlemiseks keemilist nikkel-fosforkatte tehnikat. See muudab need soolapihustuskorrosioonile vastupidavaks 2000 tunniks, mitte ainult 240 tunniks, mida on vaja süvamereoperatsioonideks-.
3. Mõõtmete täpsuse suurendamine: täpsete montaažistandardite täitmine
Metallist 3D-printimise mõõtmete täpsus on tavaliselt ± 0,1-0,5 mm, mis muudab suure täpsusega kokkupaneku vajaduste rahuldamise keeruliseks. Järeltöötluses kasutatakse selliseid meetodeid nagu mehaaniline töötlemine ja traadi lõikamine, et asjad sobiksid ideaalselt.

Pindade töötlemise sobitamine
Pindade puhul, mis peavad sobituma muude osadega, nagu augud, võllid ja tasapinnad, tuleb õigete disainimõõtmete saamiseks kasutada selliseid tehnikaid nagu freesimine ja lihvimine. Teatud lennundusettevõte kasutab 3D--prinditud titaanisulamist kronsteinide täpseks töötlemiseks viie-teljega hoovaga töötlemiskeskust. See hoiab vastaspinna mõõtmete tolerantsi vahemikus ± 0,3 mm kuni ± 0,02 mm, tagades, et kronsteinid sobivad ideaalselt mootorisüsteemiga.
Kinnitusniidid
Niitide printimisel võib esineda raskusi, sealhulgas puuduvad hambaprofiilid ja sammuvead. Keerme freesimine või valtsimine võib parandada keerme täpsust. Teatud meditsiiniseadmete ettevõte kasutab 3D-prinditud roostevabast terasest luunaeltega töötamiseks niidirullimise tehnoloogiat. Keerme täpsus on 6g tasemel (ISO standard) ja pöördemomendi kõikumise vahemik luuplaatidega ühendamisel väheneb ± 15%-lt ± 5%-le.
4. Järgige tööstusharu standardeid: hankige sertifikaat
Sellistes tööstusharudes nagu tervishoid ja lennundus kehtivad komponentide kvaliteedile kõrged standardid. Järel{1}}töötlus on oluline samm nende standardite saavutamisel.

tervishoiu valdkond
FDA ütleb, et implantaatide pinnakaredus peab olema Ra < 0,8 μm ja need ei tohi endast maha jätta ohtlikke aineid. Ettevõte kasutas elektrolüütilist poleerimist, et 3D-printida koobaltkroomi sulamist liigeste proteesid. See muutis pinna vähem karedaks (Ra0,4 μm) ja vabanes pinnale jäänud nikliioonidest. Proteesid läbisid ka biosobivuse testid.
lennundustööstus
NASA nõuded ütlevad, et olulised konstruktsiooniosad peavad kestma vähemalt 10 korda kauem kui tavaliselt. Ettevõte kasutas HIP+kuumtöötluse komposiittehnoloogiat 3D--prinditud nikli-põhise kõrgtemperatuurse-sulamist turbiiniketta valmistamiseks. Ketas kestis 1,2 × 10 ⁷ tsüklit ja läbis lennukõlblikkuse testi.
5. Üldkulude alandamine: jõudluse ja kulude õige tasakaalu leidmine
Järeltöötlemine{0}} lisab küll rohkem samme, kuid lõppkokkuvõttes vähendab see kulusid, parandades osade tööd ja vähendades jäätmete hulka.

Vähendage ümbertöötlemise kulusid
Pärast 3D-printimise ja kuumtöötlustehnoloogia kasutamist tõstis konkreetne autodele vorme tootev ettevõte-vormide esmakordse läbimise määra 60%-lt 95%-le ning vähendas deformatsioonist ja pragudest tingitud ümbertöötlemiskulusid 70%.
Pikendage teenuse eluiga
Konkreetne energiaäri 3D-prinditud roostevabast terasest pumba korpused, mis kasutavad pinnanitriiditöötlust. See muutis need kolm korda kulumiskindlamaks, pikendas hooldustsükleid kolmelt kuult kaheteistkümne kuuni ja vähendas iga-aastaseid hoolduskulusid 60%.