Kāpēc pēc{0}}apstrāde nosaka metāla 3D drukāto detaļu galīgo kvalitāti?

1. Metalurģisko defektu novēršana: no "vaļīgiem un porainiem" līdz "blīviem un nevainojamiem"
Metāla 3D drukāšanai ir būtiski trūkumi niecīgā līmenī, jo tā ātri kūst un sacietē.

Porainības problēma: SLM (Selective Laser Melting) procesā detaļas iekšpusē var veidoties mikroporas, ja pulveris pilnībā nesaplūst vai gāze ir iesprostoti. Tas var notikt, ja porainība ir no 0,5% līdz 1%. Šīs poras būs pirmā vieta, kur rodas noguruma plaisas, kas padarīs detaļas daudz mazāk grūti salauzt. Piemēram, konkrēta gaisa kuģa dzinēja turbīnu lāpstiņu vidējais lūzuma laiks ir tikai 13 stundas 650 grādu temperatūrā un 690 MPa, ja tie netiek pēc{8}}apstrādāti. Tomēr pēc karstās izostatiskās presēšanas (HIP) apstrādes lūzuma ilgums uzlabojās līdz 131 stundai, kas atbilda konstrukcijas prasībām.
Atlikušā sprieguma kontrole: Nevienmērīga materiāla dzesēšana drukāšanas laikā var izraisīt atlikušā sprieguma uzkrāšanos daļas iekšpusē, kā rezultātā tā var saliekties, salūzt vai vienveidīga nesader kopā. Piemēram, Ti6Al4V titāna sakausējuma atlikušais spriegums var būt lielāks par tecēšanas robežu stūros. Ja tas netiek atkvēlināts, turpmākās apstrādes laikā var rasties "malu eksplozijas" parādība; atkausēšana 800-900 grādos ievērojami uzlabo apstrādes stabilitāti.
Svarīgas pēcapstrādes darbības{0}}

Karstā izostatiskā presēšana (HIP): kad materiālus karsē līdz ļoti augstai temperatūrai (parasti no 900 līdz 1200 grādiem) un ļoti augstam spiedienam (100 un 200 MPa), to iekšējie caurumi aizveras, kas padara tos gandrīz divreiz blīvākus.
Atlaidināšana spriedzes mazināšanai: atlikušie spriegumi tiek izvadīti, lai padarītu izmērus stabilākus, lēnām karsējot un atdzesējot turēšanas ciklus. Piemēram, pēc uzsildīšanas līdz 300 grādiem atlikušais spriegums AlSi10Mg alumīnija sakausējuma daļās tiek samazināts par 80%, un deformācija tiek saglabāta 0,1 mm robežās.
2. Veiktspējas uzlabošana: no "anizotropijas" uz "visvirzienu līdzsvaru"
Metāla 3D drukas starpslāņu sakraušanas īpašības izraisa tās mehāniskās īpašības, kas dažādos virzienos atšķiras (anizotropija). Pēc-apstrāde var līdzsvarot veiktspēju, kontrolējot audus:

Graudu rafinēšana: materiāla elastību un stingrību var samazināt rupjie kolonnveida kristāli, kas veidojas, vielai ātri atdziestot pēc drukāšanas. Graudu rafinēšanu un stiprināšanas fāžu nogulsnēšanos var paātrināt, apstrādi ar šķīdumu (piemēram, Inconel 718 sakausējuma augstas temperatūras -apstrādi 1080 grādu šķīdumā) un novecošanu (8 stundas izturot 550 grādos). Tas var palielināt stiepes izturību līdz vairāk nekā 1300 MPa.
Cietības palielināšana: rūdīšanas process ātri atdzesē materiālu, radot martensīta struktūru, kas padara virsmu daudz cietāku. Pēc rūdīšanas 1050 grādu temperatūrā 316L nerūsējošā tērauda detaļu cietība palielinās no 180HV līdz 350HV, un detaļas ir trīs reizes izturīgākas pret nodilumu.
Svarīgas pēcapstrādes darbības{0}}

Termiskās apstrādes pakotne: katram materiālam pielāgota metode "rūdīšana+šķīdums+novecošana", piemēram, Ti6Al4V "800 grādu atkausēšana+550 grādu novecošana", kas vienlaikus var uzlabot gan izturību, gan stingrību.
Ķīmiski karsējot detaļas virsmu, piemēram, nitrējot un karburizējot, tiek izveidots ciets pārklājums, kas padara to izturīgāku pret nodilumu. Pēc apstrādes ar nitrēšanu zobratu daļu virsmas cietība var pārsniegt 600 HV, un detaļas var kalpot piecas reizes ilgāk.
3, izmēru precizitātes kontrole: no "plašas formēšanas" līdz "precīzai montāžai"
Lielākajai daļai metāla 3D drukāto izstrādājumu izmēru precizitāte sākotnēji ir ± 0,1 mm, kas apgrūtina precīzas montāžas vajadzības. Tomēr mehāniskā apstrāde var padarīt pēcapstrādi ar precizitāti līdz mikrometram.

Kritisko izmēru labošana: CNC apstrāde ir jāizmanto, lai pārvaldītu pielaides pozīcijās, kas ietver blīvēšanas, savienošanas un pārvietošanas pārus. Piemēram, hidrauliskā vārsta korpusa daļas savienojuma virsma ir jāapstrādā uz piecām asīm, lai uzlabotu izmēru precizitāti no ± 0,05 mm līdz ± 0,01 mm.
Atbalsta konstrukcijas noņemšana: Drukāšanas laikā pievienotā atbalsta konstrukcija atstās aiz sevis noteiktas pēdas, kuras rūpīgi jāizdzēš ar elektrolītisko apstrādi vai lāzergriešanu, lai nesabojātos galvenā konstrukcija.
Svarīgi apstrādes veidi pēc:

Precīzā apstrāde: tiek izmantota ultra-precīza slīpēšana, elektriskās izlādes apstrāde (EDM) un citas metodes, lai iegūtu precizitātes līmeni no IT5 līdz IT7.
Lietu atrašana un labošana tiešsaistē: koordinātu mērīšanas iekārta (CMM) sniedz reāllaika datus- par izmēru neatbilstībām, lai varētu mainīt apstrādes parametrus un nodrošināt konsekventu sērijveida ražošanu.
4. Labāka virsmas kvalitāte: no "rupja slāņa uzklāšanas" līdz "spoguļam{1}}līdzīgai gludumam"
Metāla 3D drukāšanas virsmas raupjums (Ra) parasti ir no 8 līdz 12 μm, kas ir ievērojami lielāks nekā tradicionālās apstrādes 0,8 līdz 3,2 μm. Pēc-apstrāde var padarīt virsmu gludu, izmantojot gan fizikālās, gan ķīmiskās metodes:

Funkcionālo prasību vadīts: Medicīnas ierīču sektorā virsmas raupjums jāsaglabā zem Ra<0.8 μ m to keep germs from sticking; in the field of optics, surface roughness must be below Ra<0.1 μ m to meet the need for transmittance.
Aizsardzība pret koroziju: raupjas virsmas var izraisīt kodīgu vielu iekļūšanu ātrāk, tāpēc tās ir jānopulē vai galvanizē, lai izveidotu biezu aizsargpārklājumu. Piemēram, pēc elektrolītiskās pulēšanas kuģniecības inženiertehniskās daļas tagad var izturēt sāls izsmidzināšanas koroziju 500 stundas, nevis tikai 24 stundas.
Svarīgas pēc{0}}apstrādes metodes:

Mehāniskā pulēšana: Ra vērtība tiek samazināta līdz mazāk nekā 0,4 μm, izmantojot tādas metodes kā slīpēšana ar smilšu lenti un magnētiskā reoloģiskā pulēšana.
Ķīmiskā pārklāšana vai galvanizācija objektu virsmai pievieno metāla slāņus, piemēram, niķeli un hromu, lai tie izskatītos labāk un aizsargātu tos no rūsas. Piemēram, pēc ķīmiskās niķelēšanas noteiktas automašīnas rotas spīdums ir vairāk nekā 90%.