Bolehkah bahagian bercetak 3D logam mencapai kesan cermin?

1. Prinsip teknikal: Bagaimanakah percetakan 3D boleh memenuhi keperluan cermin?
Faedah utama percetakan 3D logam ialah ia boleh membuat bentuk yang rumit dengan serta-merta. Walau bagaimanapun, kekasaran permukaan awalnya (Ra10-50 μm) sangat berbeza daripada standard cermin (Ra<0.01 μ m). To get the mirror effect, you need to work together on "printing+post-processing":
Asas Pencetakan{0}}Ketepatan Tinggi
Teknologi Selective Laser Melting (SLM), sebagai contoh, menggabungkan lapisan nipis serbuk 20–60 μm dan tompok laser yang hanya beberapa mikrometer lebar untuk mendapatkan ketepatan dimensi ± 20–50 μm. Ini menjadikan asas kukuh untuk menggilap kemudian. Pusat proses penuh untuk pembuatan bahan tambahan logam yang diusahakan oleh Hanbang Laser dan Zhongnan Zhicheng telah menurunkan kekasaran awal bilah turbin kepada Ra12 μ m dengan menambah baik strategi pengimbasan dan mengawal ketebalan lapisan. Ini memungkinkan untuk memproses cermin.
Kesan ciri-ciri bahan
Oleh kerana pekali pengembangan haba yang rendah dan rintangan yang tinggi terhadap kakisan, aloi titanium, keluli tahan karat, dan bahan lain telah menjadi pilihan terbaik untuk pemprosesan cermin. Sebagai contoh, aloi titanium TC4 yang sering digunakan dalam industri aeroangkasa boleh menyingkirkan liang menggunakan penekan isostatik panas (HIP) berikutan percetakan SLM. Ini menjadikan ketumpatan bahan 99.9% dan menjadikan penggilapan lebih sekata.
2. Laluan Proses: Lihat keseluruhan proses, daripada pencetakan hingga pencerminan
Untuk penampilan cermin, anda perlu melalui empat langkah utama: pengisaran kasar, pengisaran halus, penggilap dan salutan. Setiap langkah memerlukan kawalan yang teliti:
Menanggalkan lapisan dan kecacatan melalui pengisaran kasar dan halus
Pengisaran mekanikal: Gunakan roda pengisar berlian atau kertas pasir silikon karbida untuk perlahan-lahan menyingkirkan corak lapisan bercetak. Sebagai contoh, percetakan 3D Jialichuang menggunakan peralatan pengisaran automatik untuk menjadikan bahagian proses BJ kurang kasar, daripada Ra2.4 μ m ke Ra0.8 μ m, sambil mengekalkan tahap ketepatan yang sama.
Goresan kimia: Larutan berasid digunakan untuk secara terpilih melarutkan tonjolan permukaan pada geometri rongga dalaman yang kompleks, yang menjadikan penyingkiran bahan sekata. Sebagai contoh, sebuah syarikat penerbangan menggunakan penyelesaian etsa berdasarkan asid fosforik untuk menjadikan bilah enjin kurang kasar, dari Ra15 μ m ke Ra3 μ m.
Menggilap: Lompat dari sub-cermin ke cermin
Penggilapan mekanikal: Kaedah pengilat tiga-langkah WENDT menggunakan roda pengilat kasar untuk menghilangkan kesan pengisaran, roda pengilat sederhana untuk melicinkan permukaan dan roda pengilat halus untuk mendapatkan kemasan cermin. Sebagai contoh, implan pinggul Johnson & Johnson mempunyai kekasaran permukaan Ra0.05 μm selepas rawatan ini, yang memenuhi kriteria biokompatibiliti.
Penggilapan bebas tekanan-boleh dilakukan dengan pengilapan elektrolitik, yang melarutkan benjolan kecil pada permukaan menggunakan elektrik. Sebagai contoh, jenama jam tangan tertentu menggunakan elektrolit berasaskan asid nitrik-untuk menjadikan bekas keluli tahan karat 316L kurang kasar, daripada Ra0.8 μ m kepada Ra0.02 μ m dan pada masa yang sama, ia menjadikan bekas itu lebih tahan terhadap kakisan.
Salutan: peningkatan dwi fungsi dan hiasan
Pemendapan Wap Fizikal (PVD): Proses ini meletakkan salutan keras seperti TiN dan CrN pada substrat cermin. Ketebalan boleh dikawal antara 0.5 dan 2 μm. Ini menjadikan salutan lebih tahan haus dan memberikan kesan cantik seperti emas dan hitam. Sebagai contoh, satu pembuat automotif telah menggunakan teknologi PVD untuk menjadikan dayung syif bertahan lebih daripada 500,000 kali.
Penyaduran nikel kimia: Proses pemendapan tanpa elektro menjana lapisan nikel yang konsisten pada permukaan melengkung kompleks yang setebal 10 hingga 20 μm. Sebagai contoh, pengeluar pesawat telah membuat muncung bahan api tiga kali lebih tahan terhadap kakisan dengan menggunakan penyaduran nikel tanpa elektro, sambil mengekalkan dimensi tepat dalam ± 0.01mm.
3. Penggunaan dalam perniagaan: Kegunaan biasa untuk pencetakan cermin 3D
Bidang aeroangkasa
Bilah turbin, kebuk pembakaran, dan bahagian lain mesti boleh mengendalikan kedua-dua suhu tinggi dan aerodinamik yang baik pada masa yang sama. Sebagai contoh, GE Aviation menggunakan kaedah penggilap elektrolitik SLM+ untuk menjadikan permukaan bilah enjin LEAP kurang kasar, daripada Ra10 μ m kepada Ra0.2 μ m. Ini menjadikan enjin 2% lebih jimat bahan api.
Bidang alat perubatan
Implan ortopedik, alat pembedahan, dan perkara lain perlu biokompatibel dan melawan bakteria. Contohnya, syarikat tertentu membuat cawan asettabular aloi titanium bercetak 3D-yang mempunyai kekasaran permukaan Ra0.03 μm selepas penggilap elektrolitik. Ini bermakna kuman kurang berkemungkinan melekat padanya, dan risiko jangkitan selepas pembedahan adalah jauh lebih rendah.
Dalam bidang elektronik pengguna
Engsel untuk skrin lipat,-sarung jam tangan mewah dan perkara lain perlu ringan dan kuat. Sebagai contoh, Hanbang Laser membuat engsel aloi titanium untuk telefon bimbit jenama tertentu. Ia adalah 0.3mm tebal dan mempunyai kekerasan permukaan HV1200, yang memenuhi keperluan 200,000 ujian kali ganda.