Porositeits- en dichtheidsproblemen
Hoge porositeit in 3D-geprinte metalen voorwerpen kan hun mechanische eigenschappen rechtstreeks beïnvloeden en hun dichtheid verlagen. Onvoldoende of te veel energie tijdens het printproces kan de oorzaak zijn van de porositeit, of problemen met de poederproductietechniek. Hoge belastingen zorgen ervoor dat onderdelen met een hoge porositeit gemakkelijk breken of andere schade oplopen.
Omkering van restspanning
Gemeenschappelijke aspecten van 3D-printen met metaal zijn verwarming en later koeling. Resterende spanningen die voortkomen uit deze ernstige hitteverandering kunnen problemen veroorzaken, waaronder vervorming, scheuren en kromtrekken, die de vervaardiging van onderdelen kunnen beïnvloeden. Meestal te vinden in het contactgebied tussen de onderkant van het printonderdeel en het printbed, is het nogal geconcentreerde gebied van restspanning
Ongebalanceerde microstructuur
Een ongelijkmatige microstructuur van metalen componenten geproduceerd door 3D-printen kan hun algemene prestaties beïnvloeden. Warmtebehandeling kan dit probleem tot op zekere hoogte helpen oplossen, maar kan geen microstructuur bieden zoals die van met warmte behandelde smeedstukken of gietstukken.
Scheuren en vervorming tijdens het warmtebehandelingsproces
Omdat restspanning vrijkomt, kunnen metalen onderdelen tijdens de warmtebehandeling barsten en vervormen. Vooral in de koelfase zijn de door krimp veroorzaakte vervorming en scheurvorming van de randen nogal merkbaar.
Reactieplan
Beheer printinstellingen en materiaalkeuze.
Het kopen van hoogwaardige grondstoffenleveranciers en het optimaliseren van printinstellingen zoals laservermogen, scansnelheid, enz. kan helpen de porositeit van metalen onderdelen te verlagen en een goede smelting van het metaal te garanderen. Het kiezen van poedermaterialen met bolvormige deeltjes zou dus de dichtheid van geproduceerde producten kunnen verhogen.
Vooruitgang van de technologie op het gebied van warmtebehandeling
Een van de belangrijkste manieren om de microstructuur te verbeteren en restspanning op te heffen is warmtebehandeling. Restspanning kan efficiënt worden verlaagd door middel van het verbranden en sinteren van bindmiddelen, spanningsverlichting, heet isostatisch persen (HIP), austenitisatie (en afschrikken) en temperen, waardoor de onderdelen worden versterkt en taai gemaakt. Een strikt beheer van de verwarmings- en afkoelsnelheden tijdens het hele warmtebehandelingsproces helpt scheuren en vervormingen veroorzaakt door te hoge of te lage snelheden te voorkomen.
Ondersteunend raamwerk en voorverwarmingsaanpak
Het gebruik van een geschikte ondersteuningsstructuur kan helpen de restspanning te verminderen en het kromtrekken van de onderdelen na het printen te voorkomen. Bovendien helpt het voorverwarmen van de bouwingrediënten en het printbed de temperatuurgradiënten te verlagen, waardoor de restspanningen worden verlaagd. Het verkleinen van de scanafstand en het opdelen van het scangebied in kleinere secties, bekend als "eilanden", helpt je de voorverwarmingsmethode te bereiken.
Na de therapie verbetert de oppervlakteruwheid.
Meestal bestaat de nabewerking voor 3D-geprinte metalen voorwerpen uit het verwijderen van poeder en ondersteuning, warmtebehandeling en polijsten van het oppervlak. Bewerken, slijpen of polijsten kan helpen om de oppervlakteruwheid te verhogen door middel van respectievelijke bewerkingen. Tegelijkertijd kunnen problemen met de oppervlakteruwheid enigszins worden verminderd door printparameters zoals laagdikte en laservermogen aan te passen.
Materiaalonderzoek en technologische creativiteit
Metaalpoederproducenten creëren actief nieuwe materialen om aan bepaalde behoeften te voldoen, zoals mallen, als reactie op de slechte lasprestaties van vaak gebruikte geharde en geharde materialen bij het 3D-printen van metaal. Tegelijkertijd onderzoeken matrijzenmakers hoe ze de prestaties van 3D-geprinte matrijzen kunnen verbeteren door middel van latere behandelingen, waaronder warmtebehandeling. Bovendien zal de 3D-printtechnologie voor metaal worden samengevoegd met meer geavanceerde technologieën naarmate intelligente en digitale productietechnologieën groeien om de groei van de matrijzenbouw naar grotere efficiëntie, hogere nauwkeurigheid en lagere kosten te ondersteunen.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/high-performance-car-parts-by-3d-printing.html