Dapatkah komponen cetakan 3D logam menghasilkan efek cermin?

1. Prinsip teknis: Bagaimana pencetakan 3D dapat memenuhi kebutuhan cermin?
Manfaat utama pencetakan 3D logam adalah dapat langsung membuat bentuk yang rumit. Namun kekasaran permukaan awalnya (Ra10-50 μm) sangat berbeda dengan standar cermin (Ra<0.01 μ m). To get the mirror effect, you need to work together on "printing+post-processing":
Dasar-dasar Pencetakan-Presisi Tinggi
Teknologi Selective Laser Melting (SLM), misalnya, menggabungkan lapisan tipis bubuk berukuran 20–60 μm dan titik laser yang lebarnya hanya beberapa mikrometer untuk mendapatkan presisi dimensi ± 20–50 μm. Ini menjadi dasar yang kokoh untuk dipoles nanti. Pusat proses lengkap untuk pembuatan aditif logam yang dikerjakan bersama oleh Hanbang Laser dan Zhongnan Zhicheng telah menurunkan kekasaran awal bilah turbin menjadi Ra12 μm dengan meningkatkan strategi pemindaian dan mengontrol ketebalan lapisan. Hal ini memungkinkan untuk memproses cermin.
Dampak karakteristik material
Karena koefisien ekspansi termal yang rendah dan ketahanan yang tinggi terhadap korosi, paduan titanium, baja tahan karat, dan material lainnya telah menjadi pilihan terbaik untuk pemrosesan cermin. Misalnya, paduan titanium TC4 yang sering digunakan dalam industri dirgantara dapat menghilangkan pori-pori menggunakan pengepresan isostatik panas (HIP) setelah pencetakan SLM. Hal ini membuat kepadatan material menjadi 99,9% dan membuat pemolesan menjadi lebih merata.
2. Jalur Proses: Melihat keseluruhan proses, mulai dari pencetakan hingga pencerminan
Untuk tampilan cermin, Anda harus melalui empat langkah utama: penggilingan kasar, penggilingan halus, pemolesan, dan pelapisan. Setiap langkah memerlukan kontrol yang cermat:
Menghilangkan lapisan dan cacat melalui penggilingan kasar dan halus
Penggilingan mekanis: Gunakan roda gerinda berlian atau amplas silikon karbida untuk menghilangkan pola lapisan cetakan secara perlahan. Misalnya, pencetakan 3D Jialichuang menggunakan peralatan penggilingan otomatis untuk membuat bagian proses BJ tidak terlalu kasar, mulai dari Ra2,4 μm hingga Ra0,8 μm, sekaligus menjaga tingkat akurasi yang sama.
Etsa kimia: Larutan asam digunakan untuk melarutkan tonjolan permukaan secara selektif pada geometri rongga internal yang kompleks, sehingga pelepasan material menjadi merata. Misalnya, salah satu perusahaan penerbangan menggunakan larutan etsa berdasarkan asam fosfat untuk mengurangi abrasi bilah mesin, mulai dari Ra15 μm hingga Ra3 μm.
Poles: Lompatan dari sub-cermin ke cermin
Pemolesan mekanis: Metode pemolesan tiga{0}}langkah WENDT menggunakan roda pemoles kasar untuk menghilangkan bekas penggerindaan, roda pemoles sedang untuk menghaluskan permukaan, dan roda pemoles halus untuk mendapatkan hasil akhir seperti cermin. Misalnya, implan pinggul Johnson & Johnson memiliki kekasaran permukaan sebesar Ra0,05 μm setelah perawatan ini, yang memenuhi kriteria biokompatibilitas.
Pemolesan-bebas stres dapat dilakukan dengan pemolesan elektrolitik, yang menghilangkan benjolan kecil di permukaan menggunakan listrik. Misalnya, merek jam tangan tertentu menggunakan elektrolit berbasis asam nitrat-untuk membuat casing baja tahan karat 316L tidak terlalu kasar, mulai dari Ra0,8 μm hingga Ra0,02 μm, dan pada saat yang sama, membuat casing lebih tahan terhadap korosi.
Pelapisan: peningkatan ganda pada fungsi dan dekorasi
Deposisi Uap Fisik (PVD): Proses ini menempatkan lapisan keras seperti TiN dan CrN pada substrat cermin. Ketebalannya dapat diatur antara 0,5 dan 2 μm. Hal ini membuat lapisan lebih tahan aus dan memberikan efek indah seperti emas dan hitam. Misalnya, salah satu produsen otomotif telah menggunakan teknologi PVD untuk membuat shift paddle bertahan lebih dari 500.000 kali.
Pelapisan nikel kimia: Proses pengendapan tanpa listrik menghasilkan lapisan nikel yang konsisten pada permukaan melengkung kompleks dengan ketebalan 10 hingga 20 μm. Misalnya, sebuah produsen pesawat terbang telah membuat nozel bahan bakar tiga kali lebih tahan terhadap korosi dengan menggunakan pelapisan nikel tanpa listrik, namun tetap menjaga keakuratan dimensi dalam ± 0,01 mm.
3. Penggunaan dalam bisnis: Penggunaan umum untuk pencetakan cermin 3D
Bidang dirgantara
Bilah turbin, ruang bakar, dan bagian lainnya harus mampu menangani suhu tinggi dan aerodinamis yang baik secara bersamaan. Misalnya, GE Aviation menggunakan metode pemolesan elektrolitik SLM+ untuk membuat permukaan bilah mesin LEAP tidak terlalu kasar, mulai dari Ra10 μm hingga Ra0,2 μm. Hal ini membuat mesin 2% lebih hemat bahan bakar.
Bidang alat kesehatan
Implan ortopedi, peralatan bedah, dan hal-hal lain harus bersifat biokompatibel dan melawan bakteri. Misalnya, sebuah perusahaan membuat cangkir asetabular paduan titanium cetakan 3D-yang memiliki kekasaran permukaan Ra0,03 μm setelah pemolesan elektrolitik. Artinya, kecil kemungkinan kuman menempel pada produk tersebut, dan risiko infeksi setelah operasi jauh lebih rendah.
Di bidang elektronik konsumen
Engsel untuk layar lipat,-casing jam tangan kelas atas, dan benda lainnya harus ringan dan kuat. Misalnya, Hanbang Laser membuat engsel paduan titanium untuk ponsel merek tertentu. Tebalnya 0,3 mm dan memiliki kekerasan permukaan HV1200, yang memenuhi persyaratan pengujian 200.000 kali lipat.