Kādas pēcapstrādes darbības parasti ir jāveic pēc metāla 3D drukāšanas pabeigšanas?

1. Pulvera noņemšana un pārstrāde: pirmais solis ir pāriet no "pulvera gultas" uz "neatkarīgām daļām".
SLM tehnoloģija un citas metāla 3D drukas metodes veido priekšmetus, kausējot pulveri slāni pa slānim. Pēc drukāšanas detaļas tiek iegremdētas pulverī, kas nav izkusis. Pirmkārt, operatoram ir jāizmanto sprādziendrošas sviras, lai notīrītu pulvera pārpalikumus no komponentu virsmām. Pēc tam viņiem pulveris jāievada skrīninga sistēmā, lai atgūtu pulveri, ko var izmantot atkārtoti, pamatojoties uz daļiņu izmēru. Piemēram, pēc skrīninga titāna sakausējuma pulveri ar daļiņām no 15 līdz 45 mikroniem var izmantot atkārtoti ar reģenerācijas ātrumu, kas pārsniedz 90%. Šī procedūra samazina materiālu izmaksas un pulvera atkritumu radīto kaitējumu videi.

2. Stresa mazināšana: vissvarīgākā lieta, kas jādara, lai detaļas nelocītu un nelūztu
Kad metāls tiek drukāts 3D, tas var iegūt atlikušo spriegumu no ātras sasilšanas un dzesēšanas, kā rezultātā detaļas var saliekties vai pat salūzt. Lai mazinātu stresu, ir nepieciešama termiskā apstrāde. Ievietojiet detaļas vakuuma krāsnī vai ar inertu gāzi aizsargātā krāsnī, uzkarsējiet tās līdz materiāla pārkristalizācijas temperatūrai (titāna sakausējumam aptuveni 600 grādi), paturiet tās tur dažas stundas un pēc tam ļaujiet tām lēnām atdzist. Piemēram, spriedzes samazināšanas apstrāde samazināja atlikušo spriegumu par 70% pēc konkrētā gaisa kuģa dzinēja lāpstiņas drukāšanas. Tas padarīja daļu daudz stabilāku izmēra ziņā.

3. Daļu atdalīšana: smalkas operācijas no būvvaldes līdz atsevišķiem cilvēkiem
Mehāniskajai vai elektriskajai apstrādei ir jāatdala savienojums starp detaļām un būvplāksni. Parastais sarežģītu formu griešanas veids ir elektriskās izlādes stieples griešana (EDM), kas aizņem ilgu laiku (apmēram 2–4 stundas vienā gabalā). Lentzāģis griež ātrāk (apmēram 10–30 minūtes vienā gabalā), taču to var būt grūti griezt, jo materiāls kļūst grūtāks griešanas laikā. Piemēram, uzņēmums, kas ražo automašīnu detaļas, izmanto lentzāģus, lai grieztu hroma niķeļa dzelzs sakausējuma detaļas un pēc tam CNC frēzēšanu, lai integrētu divus atdalīšanas un precīzās apstrādes procesus. Tas padara darbību par 50% efektīvāku.

4. Termiskā apstrāde: galvenais solis materiālu īpašību uzlabošanā
Sildot, izolējot un atdzesējot materiālus, termiskā apstrāde maina to mikrostruktūru un padara tos stiprākus. Dažas izplatītas darbības ir:

Atkausēšana: Atbrīvošanās no iekšējā sprieguma un plastiskuma uzlabošana (piemēram, alumīnija sakausējuma pagarinājuma palielināšana par 30% pēc atkausēšanas);
Rūdīšana un rūdīšana: padariet lietas cietākas un stingrākas (piemēram, veidņu tērauds iegūst HRC52-56 cietību pēc rūdīšanas un rūdīšanas);
Šķīduma apstrāde: samaziniet materiālu koroziju (piemēram, samazinot nerūsējošā tērauda koroziju starp graudiem pēc šķīduma apstrādes).
Piemēram, medicīnas ierīču uzņēmums izgatavo titāna sakausējuma gūžas locītavas protēzes, kurām tiek veikta vakuuma atkausēšana. Tas ne tikai atbrīvo no iekšējā stresa, bet arī samazina graudu izmēru, kas dubulto noguruma ilgumu.

5. Virsmas apstrāde: daudzdimensiju optimizācija, lai uzlabotu gan izskatu, gan darbību
Viens no svarīgākajiem soļiem detaļu uzlabošanā ir virsmas apstrāde. Tas padara virsmu labāku, samazina tās rūsas iespējamību un pagarina tās kalpošanas laiku. Daži izplatīti veidi ir:

Mehāniskā apstrāde: izmēru kļūdu labošana, piemēram, izmantojot CNC apstrādi un slīpēšanu. Piemēram, piecu-asu savienojuma frēzēšana var padarīt apaļuma kļūdu no 0,1 mm līdz 0,02 mm pēc konkrēta dzinēja turbīnas diska izdrukāšanas.
Apstrāde ar smilšu strūklu: plaša patēriņa elektronikas uzņēmums izmantoja ātrdarbīgu smilšu plūsmu, lai sasniegtu virsmu, noņemtu oksīda slāni un padarītu tekstūru vienmērīgu. Viņi spēja samazināt titāna sakausējuma tālruņa rāmja virsmas raupjumu Ra līdz 1,6 μm, izmantojot apstrādi ar smilšu strūklu.
Ķīmiskā pulēšana/elektroķīmiskā pulēšana: medicīnas ierīču bizness ir samazinājis 3D drukāto poraino implantu virsmas raupjumu no 6–12 μm līdz 0,2–1 μm, ķīmiski izšķīdinot un izlīdzinot virsmu. Tas ievērojami samazina iespēju, ka baktērijas pielips pie implantiem.
PVD pārklājums var padarīt veidnes virsmu trīs reizes ilgāku laiku nekā bez tā. Savukārt anodēšana padara alumīnija sakausējumus izturīgākus pret koroziju. Piemēram, aviācijas daļa, kas ir anodēta, sāls izsmidzināšanas testā var izturēt 1000 stundas, nevis 240 stundas.
6. Karstā izostatiskā presēšana (HIP): labākais veids, kā atbrīvoties no iekšējiem defektiem
Karstā izostatiskā presēšana ir obligāta{0}}darbība pēc apstrādes lietojumprogrammām, kurām nepieciešama ļoti augsta uzticamība, piemēram, aviācijā. Šajā procesā detaļas tiek ievietotas augstspiediena tvertnē (līdz 100–200 MPa) un uzsildītas līdz 1200 grādiem, kas liek materiālam izlocīties un aizvērt iekšējās poras un mikroplaisas. Pēc HIP apstrādes raķešu dzinēja sprauslas blīvums palielinājās no 99,2% līdz 99,99%, un noguruma izturība palielinājās par 40%.

7. Pārbaude un testēšana: pēdējais solis, lai pārliecinātos par kvalitāti
Kad pēc{0}}apstrāde ir pabeigta, ir jāveic nesagraujošā pārbaude (piemēram, CT skenēšana vai ultraskaņas pārbaude), lai pārbaudītu kvalitāti. Piemēram, automobiļu detaļu uzņēmums izmanto rūpniecisko CT skenēšanu, lai pārbaudītu iekšējos plūsmas kanālus 3D -drukātām ar ūdeni-dzesētām apvalkām, lai pārliecinātos, ka nav aizsprostojumu vai plaisu. Tajā pašā laikā viņi veic mehāniskās veiktspējas testēšanu (piemēram, stiepes testu un cietības pārbaudi) un izmēru precizitātes pārbaudi (piemēram, koordinātu mērījumus), lai pārliecinātos, ka detaļas atbilst konstrukcijas prasībām.