Hvilke etter{0}}behandlingstrinn kreves vanligvis etter at 3D-utskrift av metall er fullført?

1. Pulverfjerning og resirkulering: det første trinnet er å gå fra "pulverbed" til "uavhengige deler."
SLM-teknologi og andre 3D-utskriftsmetoder av metall bygger gjenstander ved å smelte pulver lag for lag. Etter utskrift begraves delene i pulveret som ikke har smeltet. Først må operatøren bruke en eksplosjonssikker støvsuger for å rydde opp pulverrester på komponentenes overflater. Deretter må de mate pulveret inn i silingssystemet for å få tilbake pulver som kan brukes igjen basert på størrelsen på partiklene. For eksempel, etter screening, kan titanlegeringspulver med partikler mellom 15 og 45 mikron gjenbrukes med en gjenvinningsgrad på mer enn 90 %. Denne prosedyren kutter ned på materialkostnadene og skaden som pulveravfall gjør på miljøet.

2. Stressavlastning: det viktigste å gjøre for å forhindre at deler bøyer seg og går i stykker
Når metall er 3D-printet, kan det få gjenværende spenning fra rask oppvarming og avkjøling, noe som kan få delene til å bøye seg eller til og med gå i stykker. For å lindre stress er varmebehandling nødvendig. Sett delene i en vakuumovn eller en inertgassskjermet ovn, varm dem opp til like under materialets omkrystalliseringstemperatur (ca. 600 grader for titanlegering), oppbevar dem der i noen timer, og la dem deretter avkjøles sakte. For eksempel reduserte stressreduksjonsbehandling gjenværende stress med 70 % etter utskrift av et gitt flymotorblad. Dette gjorde delen mye mer stabil med tanke på størrelse.

3. Delseparasjon: Fine operasjoner fra byggestyrer til enkeltpersoner
Mekanisk eller elektrisk bearbeiding skal skille forbindelsen mellom delene og bygningsplaten. Den vanlige måten å kutte komplekse former på er å bruke elektrisk utladningstrådskjæring (EDM), som tar lang tid (omtrent 2–4 timer per stykke). Båndsagen skjærer raskere (ca. 10–30 minutter per stykke), men det kan være vanskelig å skjære siden materialet blir hardere når det skjærer. For eksempel bruker et firma som lager bilkomponenter båndsager for å kutte deler av kromnikkeljernlegering, og deretter CNC-fresing for å integrere de to prosessene med separering og presisjonsmaskinering. Dette gjør driften 50 % mer effektiv.

4. Varmebehandling: hovedtrinnet i å forbedre egenskapene til materialer
Ved å varme, isolere og avkjøle materialer, modifiserer varmebehandling mikrostrukturen og gjør dem sterkere. Noen vanlige trinn er:

Gløding: Bli kvitt indre stress og gjøre plastisiteten bedre (for eksempel øke forlengelsen av aluminiumslegering med 30 % etter gløding);
Herding og herding: Gjør ting hardere og tøffere (som formstål som får HRC52-56 hardhet etter å ha blitt bråkjølt og herdet);
Løsningsbehandling: Gjør materialer mindre sannsynlig å korrodere (for eksempel ved å gjøre rustfritt stål mindre sannsynlig å korrodere mellom korn etter løsningsbehandling).
For eksempel lager et medisinsk utstyrsfirma en hofteleddsprotese av titanlegering som går gjennom vakuumglødingsbehandling. Dette kvitter seg ikke bare med indre stress, men det gjør også kornstørrelsen mindre, noe som dobler utmattelsestiden.

5. Overflatebehandling: flerdimensjonal optimalisering for å forbedre både utseende og funksjon
Et av de viktigste trinnene for å gjøre deler bedre er overflatebehandling. Det gjør overflaten bedre, gjør det mindre sannsynlig at den ruster, og gjør at den varer lenger. Noen vanlige måter er:

Mekanisk bearbeiding: fikse dimensjonsfeil ved å bruke for eksempel CNC-bearbeiding og sliping. For eksempel kan fem-akse koblingsfresing få rundhetsfeilen til å gå fra 0,1 mm til 0,02 mm etter utskrift av en gitt motorturbinskive.
Sandblåsing: En forbrukerelektronikkbedrift brukte høyhastighets-sandstrøm for å treffe overflaten, fjerne oksidlaget og gjøre teksturen jevn. De var i stand til å senke overflateruheten Ra til telefonrammen i titanlegering til 1,6 μm ved å bruke sandblåsingsbehandling.
Kjemisk polering/elektrokjemisk polering: En medisinsk utstyrsvirksomhet har senket overflateruheten til 3D-trykte porøse implantater fra 6–12 μm til 0,2–1 μm ved å kjemisk oppløse og jevne overflaten. Dette reduserer sjansen for at bakterier fester seg til implantatene.
PVD-belegg kan få en formoverflate til å vare tre ganger lenger enn den ville gjort uten den. Anodisering gjør derimot aluminiumslegeringer mer motstandsdyktige mot korrosjon. For eksempel kan en luftfartsdel som er eloksert vare 1000 timer i en saltspraytest i stedet for 240 timer.
6. Varm isostatisk pressing (HIP): den beste måten å bli kvitt interne feil
Varm isostatisk pressing er et must-trinn etter behandling for applikasjoner som trenger svært høy pålitelighet, som romfart. Denne prosessen plasserer delene i en-høytrykkstank (opptil 100–200 MPa) og varmer dem opp til 1200 grader, noe som får materialet til å bøye seg og lukke innvendige porer og mikrosprekker. Etter HIP-behandling gikk tettheten til en rakettmotordyse fra 99,2 % til 99,99 %, og utmattelsesstyrken økte med 40 %.

7. Inspeksjon og testing: Det siste trinnet for å sikre kvalitet
Etter at etter-behandlingen er fullført, må ikke-destruktiv testing (for eksempel CT-skanning eller ultralydtesting) utføres for å kontrollere kvaliteten innenfor. For eksempel bruker et bildelerfirma industriell CT-skanning for å sjekke de interne strømningskanalene til 3D-trykte vann-avkjølte jakker for å sikre at det ikke er blokkeringer eller sprekker. Samtidig utfører de mekanisk ytelsestesting (som strekktesting og hardhetstesting) og dimensjonsnøyaktighetstesting (som koordinatmåling) for å sikre at delene oppfyller designkravene.