一, Základná post{0}}technológia spracovania a rozpis toho, ako dlho to trvá
Post-spracovanie kovovej 3D tlače má päť hlavných fáz: odstránenie prášku, uvoľnenie napätia, zahrievanie, opracovanie a úprava povrchu. Čas, ktorý každý krok zaberie, je do značnej miery viazaný na výber procesu.
1. Zbaviť sa prášku a oddeliť časti: jednoduché, ale zaberie to veľa času
Po vytvorení kovových kúskov v systéme fúzie práškového lôžka je potrebné zakopaný prášok vybrať a preosiať, aby sa mohol znova použiť. Ručné čistenie menších dielov trvá 1 až 2 hodiny, zatiaľ čo čistenie veľkých konštrukčných dielov, ako sú lopatky leteckých motorov, trvá 3 až 5 hodín a vyžaduje špeciálne vákuové zariadenie na čistenie a ochranu pred vibráciami. Drôtové rezanie elektrickým výbojom je najbežnejším spôsobom oddeľovania častí, avšak rezanie a umiestnenie zložitých konštrukčných komponentov, ako sú vnútorné prietokové kanály, môže trvať 4 až 8 hodín na kus. Rezanie pásovou pílou je rýchle (10 až 30 minút na kus), ale funguje len pri jednoduchých geometrických vzoroch a môže ľahko vyvolať deformačné spevnenie materiálu.
2. Zníženie stresu a tepelné spracovanie: dôležité pre zaistenie výkonu
Ak sa napätie vo vnútri kovovej vrstvy po vrstve neuvoľní, spôsobí to ohnutie alebo dokonca zlomenie častí. Bežnou metódou je použitie vákuovej pece na žíhanie častí zliatiny titánu. Musia sa uchovávať pri 650 stupňoch 4 hodiny, potom ochladiť na izbovú teplotu na 6–8 hodín, pričom celkový čas cyklu je viac ako 10 hodín. Diely z vysokoteplotnej zliatiny je na druhej strane potrebné zahriať na 1200 stupňov, držať 6 hodín a ochladiť viac ako 12 hodín. Izostatické lisovanie za horúca (HIP) dokáže súčasne zbaviť pórov aj stresu, ale zariadenie je drahé a každý cyklus spracovania (zahŕňajúci zvýšenie a zníženie teploty) trvá 8 až 16 hodín.
3. Obrábanie a povrchová úprava: dvojitý cieľ presnosti a užitočnosti
Presné opracovanie komplikovaných povrchov, ako sú prietokové kanály turbínových lopatiek, môže trvať 20 až 40 hodín pomocou päť{2}}osového spojovacieho obrábacieho centra. Spracovanie prvkov, ako sú otvory so závitom a protiľahlé povrchy, môže trvať ďalších 5 až 10 hodín. Pieskovanie môže povrch rýchlo vyhladiť (Ra menšie alebo rovné 3,2 μm) a jeden kus zaberie len 0,5–2 hodiny. Chemické leštenie môže spôsobiť, že povrch bude vyzerať ako zrkadlo (Ra menšie alebo rovné 0,2 μm), ale trvá to 12 až 24 hodín a niekoľko krokov (odstránenie oleja, umytie kyselinou a pasivácia). Pri eloxovaní (hliníková zliatina) alebo pasivácii (nehrdzavejúca oceľ) a iných antikoróznych úpravách sú potrebné farebné zladenie, testovanie a testovanie hrúbky. Tento proces trvá 1 až 3 dni na jednu položku.
2, Príklad odvetvia: rôzne situácie majú rôzne časové nezrovnalosti
1. V oblasti letectva sú predĺžené cykly spôsobené extrémnym výkonom.
Technológia SLM sa používa na potlač rámu palivovej nádrže pre konkrétny raketový motor. Post-proces spracovania trvá 94 hodín (približne 4 dni) a zahŕňa ošetrenie HIP (16 hodín), CNC obrábanie (30 hodín) a eloxovanie (48 hodín). Jeho vysoké percento je spôsobené tým, že drsné situácie majú veľmi prísne normy pre únavovú životnosť (čo znamená, že HIP musí byť o 300 % lepšia) a integritu povrchu (čo znamená, že testovanie soľnou hmlou je potrebné vykonať viac ako 1000 hodín).
2. Oblasť medicínskych implantátov: biokompatibilita je najdôležitejšia vec
Následný{0}}proces spracovania pre implantáty bedrového kĺbu z titánovej zliatiny na mieru trvá celkovo 44 hodín (približne 2 dni). Zahŕňa vákuové žíhanie (12 hodín), leštenie (8 hodín) a sterilné balenie (24 hodín). Aj keď je toto obdobie krátke, drsnosť povrchu musí byť prísne regulovaná (Ra < 0,1 μm), aby sa minimalizovali účinky tienenia kostného tkaniva proti stresu. Na predĺženie cyklu je potrebné aj testovanie biokompatibility (norma ISO 10993).
3. Vo svete spotrebnej elektroniky hromadná výroba skracuje čas potrebný na výrobu jednej položky.
Pomocou technológie BJ sa vytlačí zvitok závesu mobilného telefónu so skladacou obrazovkou. Kroky po-spracovaní trvajú celkovo 13 hodín: tepelné spracovanie (8 hodín), pieskovanie (1 hodina) a povrchová úprava (4 hodiny). Automatizované výrobné linky (napríklad robotické leštenie) vďaka veľkej produkcii (viac ako 10 000 kusov na dávku) skrátili čas potrebný na pridelenie každého kusu na menej ako pol hodiny, čo je oveľa kratšie ako v leteckom priemysle.
3, Technologický trend: Inteligencia a automatizácia skracujú cyklus
1. Inovácia procesov znižuje potrebu následného{1}}spracovania
Technológia tlače bez dozoru (ako je plošná tlač a obojstranné{0}} práškové lakovanie) môže znížiť množstvo nosných štruktúr o 40 % až 60 %, čo skracuje čas potrebný na odstránenie podpery z niekoľkých hodín na 0,5 až 1 hodinu. Technológia tepelného spracovania in situ kombinuje proces žíhania s tlačovým zariadením, čo šetrí čas na presun dielu a nakladanie do pece a skracuje cyklus o viac ako 30 %.
2. Modernizácia zariadenia urýchľuje spracovanie
Leštiaci robot poháňaný AI-môže prispôsobiť svoje spracovanie na základe regulácie silovej spätnej väzby, čím skráti čas potrebný na vyleštenie jedného kusu z 2 hodín na 0,5 hodiny. Päť{4}}osové spojovacie obrábacie centrum má online detekčný systém, ktorý dokáže korigovať dráhu nástroja v reálnom čase, čím sa znižuje rýchlosť prepracovania a zvyšuje sa efektivita komplexného obrábania povrchu o 50 %.
3. Proces spolupráce na zlepšení priemyselného reťazca
Integrované zariadenie na tepelné spracovanie tlače, ako je systém EOS M400-4 z Nemecka, spája všetky kroky po tlači do jednej platformy. Tým sa skráti čas potrebný na presun a upnutie dielov a výrobné cykly sa skrátia o 40 %. Databáza procesov-v cloude využíva algoritmy umelej inteligencie na navrhnutie najlepšej kombinácie parametrov, čo skracuje čas potrebný na vytvorenie riešení pre následné spracovanie nových dielov z dní na hodiny.