Adakah semua bahagian bercetak 3D logam perlu menjalani-pemprosesan?

1. Prinsip teknikal: "Kecacatan kongenital" dalam pembuatan bahan tambahan dan cara untuk memperbaikinya dalam-pemprosesan pos
Idea asas di sebalik percetakan 3D logam ialah "susun lapisan demi lapisan." Ini bermakna mencairkan serbuk logam dengan pancaran laser atau elektron untuk membuat-bentuk tiga dimensi. Walaupun prosedur ini boleh membuat struktur geometri yang rumit tanpa sebarang kos, ia akan sentiasa mengalami masalah teknikal berikut:

Terlalu banyak kekasaran pada permukaan: Tanda pemejalan kolam cair di antara lapisan bercetak mencipta "kesan langkah", yang menjadikan kekasaran permukaan (nilai Ra) lebih tinggi daripada pemprosesan tradisional. Sebagai contoh, bahagian bercetak 3D aloi titanium boleh mempunyai kekasaran permukaan Ra 10–20 μm, manakala bilah enjin pesawat memerlukan kekasaran permukaan Ra Kurang daripada atau sama dengan 0.8 μm.
Membina tekanan sisa: Jika anda memanaskan dan menyejukkan bahagian dengan cepat, ia boleh menghasilkan tegasan tegangan di dalam bahagian, yang boleh menyebabkan ia bengkok, herot atau retak. Kajian kes projek komponen struktur penerbangan menunjukkan bahawa bahagian aloi titanium bercetak 3D yang tidak dirawat boleh bengkok sehingga 1.2 mm selepas pengilangan, yang jauh lebih tinggi daripada toleransi reka bentuk.
Kecacatan dalam struktur mikro: Kepincangan mikro seperti keliangan dan kekurangan gabungan dalam kepingan disebabkan oleh cara pembentukan metalurgi serbuk berfungsi. Data penyelidikan menunjukkan bahawa keliangan komponen aloi aluminium yang dihasilkan dengan teknik SLM boleh mencapai 0.5% hingga 2%, dengan ketara mengurangkan hayat keletihan.
Teknologi pemprosesan-pasca menggunakan kaedah fizikal, kimia atau termodinamik untuk menyelesaikan masalah yang disenaraikan dengan cara tertentu:

Pemprosesan mekanikal: Alat mesin CNC lima-paksi boleh menjadikan permukaan penting cukup licin hingga berada di bawah Ra 0.4 μ m.
Rawatan haba ialah proses menyingkirkan tekanan sisa dan memperbaiki struktur bijian. Penyepuhlindapan dan rawatan penyelesaian adalah dua contoh ini. Sebagai contoh, selepas rawatan haba, tekanan baki bahagian pengecas turbo dalam kereta tertentu turun sebanyak 75%, dan kestabilan dimensi meningkat sebanyak 30%.
Penekanan isostatik panas (HIP): memampatkan liang dalam tetapan dengan tekanan dan suhu tinggi untuk mendapatkan ketumpatan bahan hampir 100%. Dalam industri aeroangkasa, rawatan HIP didapati menggandakan atau tiga kali ganda hayat keletihan bahagian.
2. Keperluan kualiti: beralih daripada "boleh guna" kepada "boleh dipercayai"
Kriteria kualiti untuk tempat di mana bahagian cetakan 3D logam akan digunakan terikat secara langsung dengan-keperluan pemprosesan bahagian tersebut. Pemprosesan-pasca telah menjadi langkah yang perlu dalam situasi berikut:

Bidang ketepatan tinggi: Implan perubatan mesti memenuhi piawaian perubatan ISO 13485, dan kekasaran permukaan mesti dikekalkan pada Ra 0.8 m untuk mengelakkan bakteria melekat padanya. Untuk memastikan tiada kecacatan dalaman, bilah enjin pesawat mesti diuji dengan cara yang tidak merosakkannya, seperti imbasan CT. Keliangan mestilah kurang daripada 0.1%.
Persekitaran beban dinamik: Bahagian seperti gear, aci dan bahagian lain dalam kereta perlu dapat menangani tekanan yang berubah-ubah. Kepekatan tegasan sisa boleh mengurangkan hayat keletihan bahagian cetakan 3D yang tidak dirawat lebih daripada 50%.
Untuk menjadi kalis-kakisan, bahagian kejuruteraan marin mesti lulus ujian semburan garam (seperti standard ASTM B117). Rawatan permukaan seperti anodising dan penyaduran elektrik boleh menyediakan filem pelindung yang menjadikan bahagian lebih daripada sepuluh kali lebih tahan terhadap kakisan.
Tetapi bukan setiap situasi memerlukan banyak-pemprosesan siaran. Sebagai contoh,

Peringkat pengesahan prototaip: Untuk mempercepatkan kitaran pembangunan, pemesinan ketepatan mungkin meninggalkan elemen bukan{0}}kritikal yang digunakan untuk ujian berfungsi. Dengan cepat menghasilkan prototaip shell, sebuah syarikat elektronik pengguna mengurangkan masa yang diambil untuk membuat perubahan pada reka bentuk daripada 6 minggu kepada 2 minggu.
Bahagian yang membentuk bahagian dalam: Jika elemen terbenam atau permukaan yang tidak bersentuhan antara satu sama lain tidak mempengaruhi prestasi keseluruhan, permukaan asal boleh disimpan. Pendakap saluran paip bahan api pada enjin kapal terbang tertentu telah dipertingkatkan supaya hanya 40% daripada kawasan itu perlu diproses semula.
Sistem untuk bahan khas: Oleh kerana struktur mikronya yang homogen, bahagian bercetak 3D yang diperbuat daripada beberapa aloi baru, termasuk aloi entropi tinggi, boleh segera memenuhi kriteria prestasi. Kajian telah menunjukkan bahawa komponen aloi CoCrFeNi dengan komposisi tertentu boleh memenuhi kriteria rintangan haus tanpa memerlukan-pencetakan selepas rawatan haba.
3, Kos dan Kecekapan: "Sempadan Ekonomi" Pemprosesan Pasca
Apabila memilih-pemprosesan siaran, anda perlu mencari keseimbangan antara prestasi yang lebih baik dan kos yang lebih tinggi. Sebagai contoh, mari kita lihat projek untuk bahagian tertentu struktur kapal terbang:

Kos percetakan langsung: Ia mengambil masa 120 jam untuk mencetak bahagian, dan peralatan serta serbuk berharga kira-kira 80000 yuan.
Kos pemprosesan-pasca ialah 20,000 yuan untuk rawatan haba, 30,000 yuan untuk pemesinan ketepatan CNC dan 10,000 yuan untuk ujian, dengan jumlah 60,000 yuan.
Faedah komprehensif: Pemprosesan-pasca telah meningkatkan kadar kelayakan bahagian daripada 65% kepada 92%, menurunkan kos unit daripada 123,000 yuan kepada 109,000 yuan dan memenuhi keperluan untuk pensijilan kelayakan udara.
Dalam industri, "sempadan ekonomi" pemprosesan-bergantung pada perkara berikut:

Kerumitan bahagian: Semakin rumit struktur, semakin sukar dan lebih mahal untuk diproses. Sebagai contoh, untuk mengeluarkan sokongan daripada cakera turbin dengan saluran aliran dalaman, kos lebih daripada 50,000 yuan setiap keping untuk memotong wayar dengan nyahcas elektrik.
Skala kelompok: semasa membuat sesuatu dalam kelompok kecil, kos-pemprosesan pos tersebar dengan banyak; semasa membuat sesuatu secara besar-besaran, pengoptimuman proses boleh menurunkan kos seunit. Sebuah syarikat kereta tertentu telah menurunkan harga satu item daripada 150 yuan kepada 80 yuan dengan menggunakan kaedah pemprosesan pos-yang biasa.
Lebihan prestasi: Jika reka bentuk membenarkan beberapa perubahan dalam prestasi, ia boleh mengurangkan bilangan langkah yang diperlukan selepas pemprosesan. Sebagai contoh, lekapan alat tertentu mengurangkan masa penghantaran sebanyak 40% dengan menukar julat toleransi dan menyingkirkan langkah rawatan haba.