Wat is het hoofddoel van na-nabewerking voor 3D-printen van metaal?

1. Het wegwerken van productiefouten: ervoor zorgen dat artikelen aan kwaliteitscriteria voldoen
Omdat metaal 3D-printen lagen opbouwt, zullen er altijd gebreken aan het oppervlak en in het object aanwezig zijn. Als deze problemen niet worden opgelost, hebben ze directe gevolgen voor de werking van de onderdelen en de levensduur ervan.

Oppervlaktefouten herstellen
Geprinte onderdelen hebben vaak problemen met het oppervlak, zoals laaglijnen, bramen en overgebleven ondersteuning. De oppervlakteruwheid van bedrukte onderdelen van aluminiumlegeringen kan bijvoorbeeld oplopen tot Ra10–20 μm, wat aanzienlijk groter is dan de Ra1,6 μm van traditionele verwerking. Oppervlaktebehandelingsmethoden, waaronder zandstralen, polijsten en slijpen, kunnen het oppervlak veel gladder maken. Na zandstralen ging de oppervlakteruwheid van een bepaald vliegtuigmotorblad bijvoorbeeld van Ra15 μm naar Ra3,2 μm. Hierdoor werden microscheurtjes aan het oppervlak geëlimineerd en werden vermoeiingsfracturen als gevolg van spanningsconcentratie voorkomen.
Het wegwerken van interne tekortkomingen
Wanneer metaal 3D-geprint wordt, kan het interne gebreken vertonen, zoals poriën en scheuren, als het poeder niet volledig versmelt of het gas niet snel genoeg naar buiten komt. Heet isostatisch persen (HIP)-technologie maakt gebruik van een hoge-temperatuur en hoge-drukomgeving (doorgaans 1000–1200 graden en 100–200 MPa) om de vorm van materialen te veranderen, interne poriën te sluiten en de dichtheid te verhogen van 98% naar meer dan 99,9%. Nadat een bepaald bedrijf in medische apparatuur HIP-verwerking had gebruikt om heupgewrichtsprothesen van titaniumlegering in 3D te printen, ging de levensduur van vermoeidheid van 10 ⁶ keer naar 10 ⁷ keer, wat voldeed aan internationale normen.
2. Verbeter de prestaties van materialen: zorg ervoor dat ze bestand zijn tegen zware werkomstandigheden
De microstructuur van 3D-geprinte metalen onderdelen is anders dan die van items die in het verleden zijn gemaakt, en na-verwerking is nodig om ze in het algemeen beter te laten werken.

Reststress verlichten
Wanneer metaal 3D-printen snel opwarmt en afkoelt, laat het restspanning achter. De restspanning kan 50% tot 70% bedragen van de vloeigrens van geprinte roestvrijstalen onderdelen, waardoor ze gemakkelijk kunnen buigen of breken. Iets 2 tot 4 uur op 500-700 graden houden en het vervolgens langzaam laten afkoelen is een voorbeeld van een gloeiprocedure die de restspanning met meer dan 80% kan verlagen. Een bepaald bedrijf dat auto-onderdelen maakt, heeft de levensduur van zijn 3D-geprint vormstaal verlengd van 50.000 keer naar 200.000 keer nadat het is uitgegloeid. Ze verminderden ook de vervorming met 90%.
Regulering van de organisatiestructuur
De kolomvormige kristalstructuur van gedrukte materialen veroorzaakt anisotropie, waardoor de prestaties minder consistent worden. Afschrikken en temperen kunnen de korrelgrootte kleiner maken en een consistente martensitische structuur creëren. Na afschrikken (afkoelen in water op 1050 graden) en temperen (afkoelen in lucht op 650 graden), ging de treksterkte van 316L roestvrij staal van 680 MPa naar 920 MPa, en de rek ging van 40% naar 25%. De isotropie is echter aanzienlijk verbeterd, wat structurele componenten in de lucht- en ruimtevaart nodig hebben.
Verbetering van de oppervlakteprestaties
Onderdelen kunnen beter bestand worden gemaakt tegen corrosie en slijtage door oppervlaktebehandelingen te gebruiken, waaronder galvaniseren, chemisch plateren, anodiseren en andere. Een bepaald maritiem ingenieursbureau gebruikt de chemische nikkelfosforbekledingstechniek om 3D-geprinte roestvrijstalen kleppen te behandelen. Hierdoor zijn ze 2000 uur bestand tegen zoutsproeicorrosie in plaats van slechts 240 uur, wat nodig is voor diep-operaties op zee.
3. Verbetering van de maatnauwkeurigheid: voldoen aan nauwkeurige montagenormen
De maatnauwkeurigheid van 3D-printen met metaal is doorgaans ± 0,1-0,5 mm, wat het moeilijk maakt om te voldoen aan de behoeften van assemblage met hoge-precisie. Bij de nabewerking worden methoden als machinaal bewerken en draadsnijden gebruikt om alles perfect te laten passen.

Passend bij de verwerking van oppervlakken
Voor oppervlakken die moeten passen bij andere onderdelen, zoals gaten, assen en vlakken, moeten technieken als frezen en slijpen worden gebruikt om de juiste ontwerpafmetingen te verkrijgen. Een bepaald lucht- en ruimtevaartbedrijf maakt gebruik van een vijf--assig bewerkingscentrum voor het nauwkeurig verwerken van 3D-geprinte beugels van titaniumlegering. Hierdoor blijft de maattolerantie van het pasvlak tussen ± 0,3 mm en ± 0,02 mm, waardoor de beugels perfect bij het motorsysteem passen.
Het bevestigen van draden
Bij het printen van draden kunnen problemen optreden, waaronder ontbrekende tandprofielen en steekfouten. Draadfrezen of walsen kan de draadnauwkeurigheid verbeteren. Een bepaald bedrijf in medische apparatuur maakt gebruik van draadroltechnologie om te werken met 3D-geprinte roestvrijstalen botnagels. De schroefdraadnauwkeurigheid ligt op het niveau van 6 g (ISO-standaard) en het koppelfluctuatiebereik in combinatie met botplaten daalt van ± 15% naar ± 5%.
4. Voldoe aan de industrienormen: laat u certificeren
In sectoren als de gezondheidszorg en de luchtvaart gelden hoge normen voor de kwaliteit van componenten. Na-verwerking is een belangrijke stap in het bereiken van deze normen.

gezondheidszorg gebied
De FDA zegt dat implantaten een oppervlakteruwheid van Ra < 0,8 μm moeten hebben en geen gevaarlijke stoffen mogen achterlaten. Een bedrijf maakte gebruik van elektrolytisch polijsten om gewrichtsprothesen van kobaltchroomlegering in 3D te printen. Hierdoor werd het oppervlak minder ruw (Ra0,4 μm) en werden eventuele overgebleven nikkelionen op het oppervlak verwijderd. De prothesen hebben ook biocompatibiliteitstests doorstaan.
luchtvaartindustrie
Volgens de eisen van NASA moeten belangrijke structurele onderdelen minstens tien keer langer meegaan dan normaal. Een bedrijf gebruikte composiettechnologie voor HIP+warmtebehandeling om een ​​3D-geprinte nikkel-turbineschijf van een hoge- temperatuurlegering te maken. De schijf duurde 1,2 x 10 ⁷ cycli en slaagde voor de luchtwaardigheidstests.
5. Het verlagen van de totale kosten: het vinden van de juiste balans tussen prestatie en kosten
Na{0}}verwerking voegt meer stappen toe, maar uiteindelijk verlaagt het de kosten doordat onderdelen beter werken en de hoeveelheid afval wordt verminderd.

Verlaag de kosten van herbewerking
Na het gebruik van 3D-print- en warmtebehandelingstechnologie heeft een specifiek bedrijf dat mallen maakt voor auto's het eerste- tijdsverlooppercentage van mallen verhoogd van 60% naar 95% en de kosten van herbewerking als gevolg van vervorming en scheuren met 70% verlaagd.
Verleng de levensduur van de dienst
Een bepaald energiebedrijf heeft roestvrijstalen pomplichamen in 3D geprint met behulp van een oppervlaktenitreerbehandeling. Hierdoor zijn ze drie keer beter bestand tegen slijtage, zijn de onderhoudscycli verlengd van drie maanden naar twaalf maanden en zijn de jaarlijkse onderhoudskosten met 60% gedaald.