Adakah perlu melakukan pemesinan ketepatan CNC selepas percetakan 3D logam?

1. Teras teknologi: keupayaan bahan tambahan dan tolak untuk bekerja bersama
Perbezaan utama antara pemesinan ketepatan CNC dan percetakan 3D logam ialah perkara yang membuatkan mereka bekerjasama dalam proses pembuatan:
Cara Berbeza untuk Membentuk
Percetakan 3D logam membuat sesuatu dengan mencairkan serbuk logam satu lapisan pada satu masa. Permukaan menunjukkan corak lapisan biasa dan kesan kolam cair. Mungkin terdapat masalah dengan struktur mikro, seperti serbuk yang tidak bercantum dan liang mikro. Pemesinan ketepatan CNC menggunakan pemotongan alat untuk mengeluarkan bahan, mencipta kesan cermin dengan Ra0.8 μm atau ke bawah, dan ia boleh menguruskan toleransi dimensi hingga dalam ± 0.01 mm.
Had keupayaan proses
Percetakan 3D mempunyai beberapa faedah. Contohnya, ia boleh membuat struktur rumit yang sukar dibuat menggunakan kaedah lama, seperti saluran penyejukan konformal, struktur pengurangan berat kekisi dan rongga dengan banyak sudut. Sebagai contoh, bilah enjin penerbangan tertentu menggunakan cetakan 3D untuk membuat bahagian dalam berongga, yang mengurangkan berat sebanyak 40% sambil mengekalkan kekuatan struktur.
Faedah pemesinan CNC: Pemesinan yang lebih cekap untuk bentuk biasa seperti satah dan silinder, dan tidak perlu menghadapi sisa struktur sokongan. Contohnya, pengilangan CNC menjadikan kekasaran permukaan aci transmisi kereta tertentu Ra0.4 μm, yang memenuhi keperluan rintangan haus untuk putaran-kelajuan tinggi.
Trend pembuatan hibrid
Kaedah hibrid "pencetakan 3D + pemesinan ketepatan CNC" menjadi standard dalam industri. Sebagai contoh, syarikat yang membuat acuan ketepatan menggunakan cetakan 3D untuk membuat teras acuan dengan tiga lapisan saluran penyejukan dalaman. Kemudian, mereka menggunakan pemesinan CNC untuk menjadikan proses penyejukan 30% lebih cekap dan mengurangkan masa penghantaran daripada 14 hari kepada 5 hari.
2. Permintaan industri: pelbagai kriteria untuk kekasaran permukaan
industri yang berbeza mempunyai keperluan yang berbeza untuk kualiti permukaan, yang secara langsung mempengaruhi keperluan untuk pemesinan ketepatan CNC:
Bidang aeroangkasa
Bahagian mesti boleh mengendalikan keadaan yang teruk (suhu tinggi, tekanan tinggi dan tekanan tinggi), dan kecacatan permukaan boleh menyebabkan rekahan keletihan.
Contoh biasa ialah pemesinan CNC mengurangkan kekasaran permukaan pengedap dari Ra12 μ m kepada Ra0.8 μ m apabila jenis muncung enjin roket tertentu dicetak 3D. Ini memanjangkan hayat pengedap pada suhu tinggi daripada 50 kali kepada 200 kali.
Memilih proses: Bahagian utama, seperti permukaan pengedap dan permukaan mengawan, mestilah dimesin ketepatan CNC. Permukaan tidak-bearing boleh mengekalkan tekstur bercetak untuk menjimatkan berat.
Bidang implan perubatan
Keperluan penting: Kekasaran permukaan mempengaruhi kemungkinan perlekatan sel tulang dan pembiakan bakteria.
Prostesis sendi pinggul aloi titanium perlu mempunyai kualiti permukaan Ra1.5–2.5 μ m untuk membolehkan tulang tumbuh ke dalamnya. Sebuah syarikat tertentu membuat badan prostetik menggunakan percetakan 3D. Kemudian, untuk menjadikan permukaan lebih licin kepada Ra0.8 μm, mereka menggunakan gabungan penggilap kimia dan penggilap CNC. Ini mengekalkan struktur microporous yang dibuat dengan mencetak, yang menjadikan badan lebih serasi dengan makhluk hidup.
Memilih proses yang betul: Permukaan berfungsi memerlukan pemotongan tepat CNC, manakala permukaan struktur boleh mengekalkan tekstur bercetak.
Dalam dunia elektronik pengguna
Kelicinan permukaan adalah faktor utama yang memberi kesan kepada penampilan produk dan keberkesanannya secara optikal.
Dalam senario biasa, pemesinan CNC merendahkan kekasaran permukaan pelekap kamera telefon mudah alih bercetak 3D-dari Ra3.2 μ m kepada Ra0.05 μ m. Ini menjadikan pelekap memantulkan cahaya yang lebih kelihatan, daripada 85% hingga 92%, yang merupakan keperluan sistem komunikasi laser.
Memilih proses: Permukaan optik perlu dimesin dengan ketepatan CNC, manakala permukaan struktur boleh mengekalkan tekstur bercetak.
Industri Tenaga dan Acuan: Kualiti permukaan mesti mencapai keseimbangan antara tahan terhadap kakisan dan mudah digunakan.
Teras acuan suntikan 3D-dicetak untuk kereta telah digunakan untuk membuat saluran penyejukan konformal. Kemudian, ia disembur pasir untuk menjadikan permukaan kurang kasar, dari Ra15 μ m ke Ra6.3 μ m. Ini meningkatkan jangka hayat acuan daripada 100,000 kegunaan kepada 500,000 kegunaan.
Memilih proses: Untuk permukaan yang tidak bersentuhan, anda boleh menggunakan kaedah kos-rendah seperti letupan pasir. Untuk permukaan yang menyentuh, anda memerlukan pemesinan ketepatan CNC.
3. Kos-keberkesanan: Logik Ekonomi Memilih Proses
Untuk memutuskan sama ada untuk menggunakan pemesinan ketepatan CNC, anda perlu berhati-hati melihat kebolehlaksanaan teknikal, kitaran penghantaran dan kos pengeluaran.
Penilaian kebolehlaksanaan teknikal
Kerumitan struktur: Jika produk mempunyai ciri yang sukar dihasilkan dengan CNC (lubang silang seperti di bahagian dalam atau struktur berdinding-nipis), pencetakan 3D mungkin pilihan tunggal. Sebagai contoh, percetakan 3D menjadikan ruang pembakaran penuh bagi enjin kapal terbang tertentu, yang mengelakkan kesukaran kepekatan tegasan yang mungkin berlaku dengan kaedah kimpalan tradisional.
Keperluan untuk ketepatan: Pemesinan ketepatan CNC diperlukan jika keperluan toleransi lebih tinggi daripada apa yang boleh dilakukan oleh percetakan 3D (seperti ± 0.01mm). Contohnya, kosong untuk gear berketepatan tinggi-dibuat melalui pencetakan 3D dan pengisaran CNC meningkatkan ketepatan profil gigi daripada tahap IT8 kepada tahap IT5.
Mengoptimumkan kitaran penghantaran
Untuk pesanan segera, percetakan 3D boleh melangkau langkah pembangunan acuan dan bertindak balas dengan cepat kepada "penghantaran cetakan reka bentuk." Sebagai contoh, firma kenderaan tenaga baharu menggunakan percetakan 3D untuk membuat kurungan pek bateri prototaip. Seluruh prosedur, dari reka bentuk hingga pemasangan, hanya mengambil masa 48 jam.
Jika saiz kelompok besar (lebih daripada 1000 keping), pemesinan CNC mungkin lebih murah untuk pengeluaran kelompok. Syarikat pengeluar alat ganti standard boleh menggunakan pemprosesan batch CNC bagi sambungan aloi aluminium untuk membuat satu item 60% lebih murah daripada percetakan 3D.
Kawalan jumlah kos penghantaran
Apabila menggunakan pemesinan CNC, anda perlu memikirkan perbelanjaan tersirat seperti pengaturcaraan, pengapitan dan ujian acuan. Sebaliknya, percetakan 3D boleh mengurangkan kos alatan dan risiko lelaran reka bentuk. Sebagai contoh, percetakan 3D boleh membuat bahagian struktur yang rumit sekaligus, mengurangkan masa yang diperlukan untuk menukar alatan dan laluan proses sebanyak 70%.
Kadar penggunaan bahan: Pemesinan CNC biasanya menggunakan 50% hingga 70% bahan, manakala percetakan 3D boleh menggunakan lebih daripada 90%. Sebagai contoh, percetakan 3D membuat item aloi titanium tertentu, yang berharga 40% kurang daripada pengilangan CNC.