Keď je 3D tlačená kovová časť hotová, stačí ju vytiahnuť zo stroja a je pripravená na použitie, však? Neďaleko.
Kovové 3D tlačené (AM) diely sú v podstate „privarené“ k konštrukčnej doske a na ich odstránenie musíme použiť rezný nástroj. Okrem toho diely pre 3D tlač stále vyžadujú sériu krokov následného spracovania predtým, ako sú pripravené na použitie. Nasledujú metódy súvisiace s následným spracovaním kovovej 3D tlače, o ktoré sa s vami podelíme.
Odstránenie prášku:3D tlačené diely sú postavené „dole“ v systéme práškového lôžka, keď sa na vrch pridávajú nové vrstvy, čo znamená, že diel je po dokončení pochovaný v prášku. Po dokončení zostavovania a vychladnutí dielca/konštrukčnej dosky musí operátor stroja odstrániť všetok prášok zo zostavovacieho stola a preosiať/filtrovať/recyklovať na neskoršie použitie. Toto je prvá operácia po tlači, len náklady na prácu nejaký čas trvajú.
Úľava od stresu:Keď sa dielec vyrába vrstva po vrstve, zahrievanie a ochladzovanie kovu spôsobuje vnútorné napätia, ktoré sa musia uvoľniť pred odstránením dielu z konštrukčnej dosky. V opačnom prípade sa môžu diely zdeformovať alebo dokonca prasknúť. Diely uvoľňujúce napätie vyžadujú rúru alebo pec dostatočne veľkú, aby sa zmestila na celú stavebnú dosku. Mnoho ľudí odporúča používať rúru s inertným prostredím, aby sa minimalizovala oxidácia na povrchu dielu. V skutočnosti ľudia uprednostňujú vákuovú pec, ale stojí to oveľa viac.
Odstránenie častí:Väčšina spoločností používa drôtové EDM na odstránenie dielov zo stavebnej dosky, čo môže trvať niekoľko hodín, v závislosti od počtu a veľkosti dielov. Mnohé strojárne však začínajú používať pásové píly, pretože sú rýchlejšie, efektívnejšie a často dokážu prácu vykonať za pár minút. Majte na pamäti, že materiály ako Inconel pri opracovaní stvrdnú, takže môže byť ťažké ich odstrániť zo stavebnej dosky len pomocou pásovej píly.
Tepelné spracovanie:Tepelné spracovanie môže účinne zlepšiť mikroštruktúru a mechanické vlastnosti dielu a je nevyhnutné pre takmer všetky 3D tlačové kovové diely. V mnohých prípadoch si tento krok vyžaduje aj ekologicky riadenú pec schopnú nastavovať teplotu a čas chladenia. Tepelné spracovanie môže ovplyvniť rozmery dielu, takže vo väčšine prípadov sú diely pred obrábaním/dokončovaním dielu tepelne spracované.
Izostatické lisovanie za tepla:Mnoho leteckých spoločností začína namiesto tepelného spracovania používať izostatické lisovanie za tepla (HIP), ktoré sa často používa v zlievarenskom priemysle na zlepšenie únavovej životnosti odliatkov. Systémy HIP stoja podstatne viac ako pece/pece a majú svoje vlastné bezpečnostné opatrenia v dôsledku vysokého tlaku (100 MPa alebo viac), pri ktorom pracujú. Ak bol diel HIPovaný, zvyčajne nie je potrebné ho tepelne upravovať.
Obrábanie:Spojovacie plochy, povrchy, závity, nosné konštrukcie atď. musia byť opracované, aby sa zabezpečila rozmerová presnosť hotových dielov. Len málo 3D tlačených dielov spĺňa „očakávané“ špecifikácie, čo si vyžaduje následné spracovanie, aby sa zabezpečila rozmerová presnosť modelu. Stanovenie štandardov obrábania však môže byť zložité, najmä pre zložité, organicky tvarované diely vyrobené pomocou 3D tlače. Prístup k vnútorným kanálom alebo chladiacim kanálom, ktoré je potrebné opracovať, tiež zvyšuje náklady a často vyžaduje špecializované prípravky.
Povrchová úprava:Povrchová úprava môže byť tiež potrebná na zlepšenie povrchovej úpravy/kvality dielu, zníženie drsnosti povrchu, čistenie vnútorných kanálov alebo odstránenie čiastočne neroztopených častíc z dielu. Drsnosť povrchu má najväčší vplyv na statické mechanické vlastnosti dielov a súvisí s odolnosťou proti opotrebovaniu, koróziou a únavovou pevnosťou dielov. Je možné použiť opracovanie, chemickú koróziu a otryskávanie, ale samotné diely sú do určitej miery poškodené.
Kontrola a testovanie:Po dodatočnom spracovaní môže byť potrebné metrológia, inšpekcia a nedeštruktívne testovanie pomocou skenovania bieleho/modrého svetla, testovania penetrantom farbiva, ultrazvukového testovania, skenovania počítačovou tomografiou (CT) atď. vo viacerých bodoch procesu dodatočného spracovania. Deštruktívne testovanie častí vzorky a analýza kupónov (napr. ťahových tyčí), prášková chémia, mikroštruktúra materiálu atď. môžu byť tiež potrebné na zber údajov, ktoré pomôžu pri kvalifikácii procesu a nakoniec kvalifikácii dielu. 3D tlačené diely s vnútornými kanálmi, mriežkovými štruktúrami a inými vnútornými vylepšeniami môžu tiež vyžadovať CT skeny na zabezpečenie priechodnosti kanálov, hodnotenie vnútornej geometrie atď.
V skutočnosti je kovová 3D tlač zložitejšia, než si myslíme. V porovnaní s tlačou zo živice alebo plastov si vyžaduje viac procesov následného spracovania, ktoré pomôžu dokončiť finálnu ideálnu hotovú časť.