Når den 3D-printede metalldelen er ferdig med utskrift, er det bare å trekke den ut av maskinen og den er klar til bruk, ikke sant? Ikke langt.
Metall 3D-printede (AM) deler er i hovedsak "sveiset" til byggeplaten, og vi må bruke et skjæreverktøy for å fjerne dem. I tillegg til dette krever 3D-utskriftsdeler fortsatt en rekke etterbehandlingstrinn før de er klare til bruk. Følgende er metoder relatert til metall 3D-utskrift etterbehandlingsdeler for å dele med deg.
Fjerning av pulver:3D-printede deler bygges "ned" i et pulverbed-fusjonssystem ettersom nye lag legges på toppen, noe som betyr at delen begraves i pulver etter ferdigstillelse. Etter at konstruksjonen er fullført og delen/byggplaten avkjøles, må maskinoperatøren fjerne alt pulver fra byggebordet og sile/filtrere/resirkulere for senere bruk. Dette er den første operasjonen etter utskrift, bare arbeidskostnader, tar litt tid.
Stress lettelse:Ettersom delen bygges lag for lag, forårsaker oppvarmingen og avkjølingen av metallet indre spenninger som må avlastes før delen kan fjernes fra byggeplaten. Ellers kan deler deformeres eller til og med sprekke. Avspenningsavlastende deler krever en ovn eller ovn som er stor nok til å passe hele byggeplaten. Mange anbefaler å bruke en ovn med et inert miljø for å minimere oksidasjon på overflaten av delen. Faktisk foretrekker folk en vakuumovn, men det koster mye mer.
Fjerning av deler:De fleste selskaper bruker wire EDM for å fjerne deler fra byggeplaten, noe som kan ta flere timer, avhengig av antall og størrelse på delene. Men mange maskinverksteder begynner å bruke båndsager fordi det er raskere, mer effektivt og ofte kan få jobben gjort på få minutter. Husk at materialer som Inconel strekkherdes når de bearbeides, så det kan være vanskelig å fjerne dem fra byggeplaten med bare en båndsag.
Varmebehandling:Varmebehandling kan effektivt forbedre mikrostrukturen og de mekaniske egenskapene til delen, og er nødvendig for nesten alle 3D-utskriftsmetalldeler. I mange tilfeller krever dette trinnet også en miljøstyrt ovn som er i stand til å justere temperaturen og kjøletiden. Varmebehandling kan påvirke delens dimensjoner, så i de fleste tilfeller varmebehandles deler før maskinering/finishing av delen.
Varm isostatisk pressing:Mange luftfartsselskaper begynner å bruke varm isostatisk pressing (HIP) i stedet for varmebehandling, som ofte brukes i støperiindustrien for å forbedre utmattelseslevetiden til støpegods. HIP-systemer koster betydelig mer enn ovner/ovner og har egne sikkerhetstiltak på grunn av det høye trykket (100 MPa eller mer) de opererer ved. Hvis delen har blitt HIPED, trenger den vanligvis ikke varmebehandles.
Maskinering:Overflater, overflater, gjenger, støttestrukturer osv. må bearbeides for å sikre dimensjonsnøyaktigheten til de ferdige delene. Få 3D-printede deler oppfyller "forventede" spesifikasjoner, noe som krever etterbehandling for å sikre dimensjonsnøyaktigheten til modellen. Men det kan være vanskelig å etablere referanseindekser for maskinering, spesielt for komplekse, organisk formede deler laget ved hjelp av 3D-utskrift. Tilgang til interne kanaler eller kjølekanaler som må bearbeides øker også kostnader og krever ofte spesialisert inventar.
Overflatebehandling:Overflatebehandling kan også være nødvendig for å forbedre overflatens overflate/kvalitet, redusere overflateruhet, rense innvendige kanaler eller fjerne delvis usmeltede partikler fra delen. Overflateruhet har størst innvirkning på de statiske mekaniske egenskapene til deler, og er relatert til slitestyrke, korrosjonsbestandighet og utmattelsesstyrke til deler. Maskinering, kjemisk korrosjon og kuleblending kan brukes, men selve delene er til en viss grad skadet.
Inspeksjon og testing:Etter etterbehandling kan det være nødvendig med metrologi, inspeksjon og ikke-destruktiv testing ved bruk av skanning av hvitt/blått lys, fargepenetranttesting, ultralydtesting, computertomografi (CT) skanning, etc. på flere punkter i etterbehandlingsprosessen. Destruktiv testing av prøvedeler og analyse av kuponger (f.eks. strekkstenger), pulverkjemi, materialmikrostruktur osv. kan også være nødvendig for å samle inn data for å hjelpe til med prosesskvalifisering og til slutt delkvalifisering. 3D-printede deler med interne kanaler, gitterstrukturer og andre interne forbedringer kan også kreve CT-skanninger for å sikre kanalåpenhet, intern geometrivurdering, etc.
Faktisk er 3D-utskrift av metall mer kompleks enn vi tror. Sammenlignet med harpiks- eller plasttrykk, krever det flere etterbehandlingsprosesser for å hjelpe til med å fullføre den endelige ideelle ferdige delen.