Siaran Biasa-Kaedah Pemprosesan dan Kemasan untuk Bahagian Bercetak 3D Logam

Bahagian bercetak 3D logam jarang meninggalkan ruang binaan dalam keadaan terakhir yang boleh digunakan. Memandangkan-permukaan bercetak lazimnya membawa garisan lapisan yang boleh dilihat, zarah serbuk tersinter atau separa cair dan-tanda struktur sokongan yang perlu ditangani sebelum sesuatu bahagian bersedia untuk kegunaan berfungsi, pemasangan atau persembahan estetik. Kaedah kemasan biasa untuk bahagian cetakan 3D logam termasuk pengamplasan manual, letupan pasir, pengisaran, pengisaran getaran/emparan, pemesinan aliran kasar (pengasah penyemperitan), penyaduran elektrik dan penggilap elektrik, dan pemesinan ketepatan, pengisaran dan EDM (pemesinan nyahcas elektrik). Spesifik setiap kaedah digariskan di bawah.

Mengempelas menggunakan alatan seperti kertas pasir dan fail untuk mengikis permukaan bahagian secara langsung dengan tangan, dan ia boleh meningkatkan kekasaran permukaan dengan ketara. Bahagian berpasir boleh melihat kemasan permukaan bertambah baik dengan faktor tiga hingga lima, dan kaedah ini amat berkesan untuk menanggalkan garisan lapisan, tepi tajam dan kecacatan permukaan setempat lain yang tertinggal daripada proses pencetakan. Mengempelas manual adalah fleksibel - pengendali boleh menumpukan perhatian dengan tepat di mana ia diperlukan, bekerja di sekitar geometri kompleks yang proses automatik mungkin bergelut untuk mencapai - tetapi secara perbandingan memerlukan tenaga-dan perlahan. Oleh sebab itu, ia cenderung paling sesuai untuk kumpulan pengeluaran kecil atau kepada kemasan yang disasarkan, setempat pada ciri khusus bahagian dan bukannya rawatan menyeluruh bagi keseluruhan pengeluaran.

Letupan pasir menggunakan udara termampat untuk mendorong bahan pelelas - aluminium oksida, manik keluli tahan karat atau manik kaca, antara pilihan lain - ke permukaan bahagian pada halaju tinggi, menghasilkan kemasan matte atau berkilat seragam bergantung pada media yang dipilih. Kelebihannya termasuk:

Pembuangan pantas calar permukaan dan tanda alat yang tertinggal daripada proses binaan;

Tiada perubahan pada ketepatan dimensi bahagian, dengan pemprosesan biasanya selesai dalam beberapa minit sahaja;

Keamatan rawatan boleh laras melalui kawalan tekanan udara - tekanan rendah boleh digunakan untuk mengubah warna dan rupa permukaan, manakala tekanan yang lebih tinggi membolehkan deburring tepi tajam dan tonjolan kecil.

Letupan pasir sangat sesuai untuk pemprosesan kelompok bahagian dengan geometri yang kompleks, kerana corak semburan boleh mencapai ceruk dan sekitar kontur yang sukar untuk diakses dengan alat pelelas tegar, menjadikannya salah satu kaedah kemasan yang lebih serba boleh dan digunakan secara meluas untuk bahagian logam AM.

Menggulingkan meletakkan bahagian bersama-sama dengan media kasar - seperti media seramik atau media keluli - di dalam dram atau tong yang berputar, di mana geseran mekanikal antara bahagian dan media melicinkan permukaan dari semasa ke semasa. Ciri-ciri utama kaedah ini termasuk:

Ia paling sesuai untuk bahagian yang mempunyai geometri yang agak ringkas, seperti silinder atau komponen-berbentuk blok, di mana tindakan berguling boleh membuat sentuhan yang konsisten merentasi permukaan;

Pelbagai bahagian boleh diproses secara serentak, memberikan kaedah pemprosesan yang agak tinggi untuk kemasan kelompok;

Keberkesanannya pada permukaan dalaman atau struktur kompleks adalah terhad, memandangkan media yang jatuh mungkin tidak dapat mencapai saluran dalaman, ceruk dalam atau struktur kekisi yang rumit - kekangan sebenar memandangkan kekerapan logam AM digunakan dengan tepat untuk menghasilkan geometri dalaman sedemikian.

Pengisaran bergetar dan emparan menggunakan cakera emparan atau sistem silinder, di mana daya emparan memacu media yang melelas ke permukaan bahagian untuk memberikan kemasan-tenaga tinggi,{1}}tinggi. Kelebihan terasnya termasuk:

Penyingkiran bahan pantas, menjadikannya sangat sesuai untuk menggilap, menyahburkan dan operasi-pembuatan tepi;

Kesesuaian untuk pemprosesan kelompok bahagian kecil, walaupun peralatan khusus yang terlibat membawa kos pendahuluan yang agak tinggi berbanding kaedah yang lebih mudah seperti mengempelas atau mengguling.

Oleh kerana proses itu menumpukan tenaga dengan lebih intensif daripada jatuh standard, ia boleh mencapai dalam beberapa minit perkara yang mungkin mengambil masa berjam-jam untuk tumbang konvensional, yang menjadikannya menarik untuk persekitaran pengeluaran di mana daya pemprosesan penting seperti kualiti permukaan.

Pemesinan aliran kasar, juga dikenali sebagai pengasah extrude, menggunakan omboh hidraulik untuk memaksa media pelelas likat - yang sarat dengan zarah kasar halus - bolak-balik melalui permukaan dalaman bahan kerja, seperti lubang, saluran atau rongga, mencapai pembentukan ketepatan dari dalam ke luar. Ciri-ciri kaedah ini termasuk:

Kawalan tepat ke atas geometri permukaan dalaman, mampu membentuk jejari yang konsisten atau mengeluarkan burr dari laluan dalaman;

Kebolehgunaan pada kawasan yang sukar atau mustahil untuk proses penggilap tradisional mencapai - saluran dalaman dan rongga kompleks sebagai contoh utama, dan kawasan di mana percetakan 3D logam kerap menghasilkan geometri yang tidak dapat diakses oleh kemasan konvensional;

Penyingkiran bahan terkawal, walaupun masa pemprosesan cenderung lebih lama daripada kaedah permukaan mekanikal, kerana aliran kasar mesti melalui bahagian itu berulang kali untuk mencapai kemasan yang diingini.

Penyaduran elektrik menggunakan arus elektrik untuk mendepositkan ion logam daripada larutan - seperti emas, perak atau kromium - ke permukaan bahagian, membentuk lapisan berfungsi atau hiasan nipis. Tujuan utamanya termasuk meningkatkan rintangan haus, rintangan kakisan, kekonduksian elektrik dan penampilan keseluruhan, yang menjadikannya pilihan biasa apabila bahagian AM logam memerlukan sifat berfungsi melebihi apa yang boleh disediakan oleh bahan cetakan asas sahaja.

Penggilap elektro, sebaliknya, menggunakan arus elektrik untuk melarutkan bahan dari permukaan bahagian, mengurangkan kekasaran permukaan dengan melicinkan puncak dan lembah mikroskopik. Ia amat sesuai untuk menggilap bahagian dengan bentuk yang tidak sekata, di mana alatan penggilap mekanikal sukar untuk mengekalkan sentuhan yang sekata, dan ia boleh meningkatkan penampilan permukaan dengan ketara dan mengurangkan kecacatan permukaan-yang berkaitan dengan geseran.

Kedua-dua proses memerlukan kawalan yang teliti terhadap ketumpatan arus dan komposisi elektrolit untuk mencapai hasil yang konsisten dan boleh berulang. Perbezaan utama antaranya ialah penyaduran elektrik ialah proses tambahan - bahan dimendapkan ke permukaan - manakala penggilap elektro ialah proses penolakan - bahan dikeluarkan dari permukaan. Memahami perbezaan ini penting dalam amalan, kerana memilih yang salah untuk keperluan toleransi yang diberikan sama ada boleh menambah ketebalan yang tidak diingini atau mengeluarkan lebih banyak bahan daripada yang boleh diterima oleh elaun dimensi bahagian.

Pemesinan dan pengisaran menggunakan kilang CNC, mesin pelarik dan peralatan yang serupa untuk memotong bahan secara langsung dari bahagian, mencapai-kawalan dimensi dan bentuk ketepatan tinggi. Kemasan permukaan yang boleh dicapai melalui laluan ini boleh mencapai di bawah Ra 0.8μm, tahap kelancaran yang kebanyakannya-permukaan siap bercetak atau media-tidak dapat dipadankan sendiri.

Pemesinan nyahcas elektrik (EDM) menggunakan nyahcas percikan elektrik antara elektrod dan bahan kerja untuk menghakis bahan, menjadikannya sangat sesuai untuk kemasan aloi yang dikeraskan atau rongga dalaman kompleks yang sukar dicapai dengan alat pemotong. Kelemahan utamanya ialah kelajuan pemprosesan, yang cenderung jauh lebih perlahan daripada pemesinan konvensional.

Kedua-dua pemesinan/pengisaran dan EDM memerlukan peralatan khusus dan pengendali mahir, dan secara amnya dikhaskan untuk bahagian yang mempunyai keperluan toleransi yang ketat - komponen aeroangkasa sebagai contoh yang mewakili, di mana ketepatan dimensi dan integriti permukaan secara langsung mempengaruhi prestasi bahagian dan margin keselamatan.

Memilih kaedah kemasan yang betul untuk bahagian cetakan 3D logam bergantung pada geometri struktur bahagian itu, keperluan ketepatannya dan skala pengeluaran yang terlibat. Kaedah mekanikal seperti pengamplasan dan letupan pasir sangat sesuai untuk rawatan permukaan-tujuan umum yang pantas di mana masa pemulihan lebih penting daripada mencapai toleransi yang paling ketat. Kaedah kimia dan elektrokimia seperti penggilap elektro dan penyaduran elektrik biasanya dipilih untuk meningkatkan prestasi fungsian - rintangan kakisan, kekonduksian atau ciri haus - dan bukannya semata-mata untuk sebab kosmetik. Proses berketepatan tinggi-seperti pemesinan dan EDM dikhaskan untuk bahagian yang mesti memenuhi keperluan toleransi yang ketat, di mana kos tambahan dan masa pemprosesan adalah wajar oleh kritikal aplikasi.

Dalam-pengeluaran dunia sebenar, adalah perkara biasa untuk menggabungkan beberapa kaedah ini dalam satu aliran kerja kemasan - sebagai contoh, letupan pasir bahagian untuk membuang skala permukaan dan meratakan penampilannya, diikuti dengan pemesinan disasarkan pada permukaan mengawan kritikal dan kemasan dengan penggilap elektro untuk mencapai kedua-dua permukaan licin dan rintangan kakisan yang lebih baik pada komponen siap. Pendekatan berlapis jenis ini membolehkan pengeluar mengimbangi kos, pemprosesan dan kualiti bahagian akhir, dan bukannya bergantung pada mana-mana kaedah-pemprosesan siaran tunggal untuk memenuhi setiap keperluan sekaligus.