Bisakah pasca-pemrosesan pencetakan 3D logam dihilangkan sebagian?

一, Gagasan utama pasca-pemrosesan adalah beralih dari "dapat digunakan" menjadi "dapat diandalkan".
Saat Anda mencetak logam 3D, Anda melelehkan bubuk logam atau kawat lapis demi lapis. Hal ini dapat menyebabkan masalah termasuk tegangan sisa, cacat kecil, dan permukaan kasar. Tujuan utama pasca-pemrosesan adalah untuk memperbaiki "kekurangan bawaan" ini:

Menghilangkan tegangan sisa: Pendinginan yang cepat selama pencetakan dapat menimbulkan tekanan internal yang dapat menyebabkan komponen bengkok atau pecah. Jika bilah turbin mesin pesawat tidak dirawat untuk mencegah panas berlebih, tegangan sisa dapat mencapai 60% kekuatan luluh material. Hal ini dapat menyebabkan bilah tiba-tiba roboh saat mesin hidup.
Meningkatkan kinerja mekanis: Perlakuan panas, seperti larutan padat+penuaan, dapat membuat ukuran butir lebih kecil, menyebabkan terbentuknya fase penguatan, dan meningkatkan kekuatan tarik paduan titanium dari 800MPa menjadi 1200MPa, yang merupakan hal yang dibutuhkan oleh struktur penahan beban penerbangan-.
Membuat permukaan lebih baik: Dengan sandblasting, pemolesan, dan metode lainnya, Anda dapat menurunkan kekasaran permukaan dari Ra12,5 μm menjadi Ra0,4 μm dan menghilangkan jejak ikatan antarlapisan. Hal ini membuat implan menjadi biokompatibel.
Cacat internal yang tersegel: Teknologi pengepresan isostatik panas (HIP) memampatkan pori-pori pada suhu dan tekanan tinggi, membuat kepadatan material hampir 100% dan memperpanjang umur lelahnya secara signifikan.
2, Kemungkinan melewatkan sebagian-pemrosesan: teknik diferensiasi yang digerakkan-adegan
Meskipun pasca-pemrosesan diperlukan, ada kalanya "pengurangan" sebagian dapat dilakukan dengan pengoptimalan proses atau material baru:

1. Menghapus struktur pendukung: dari "wajib" ke "opsional"
Agar potongan yang digantung tidak terjatuh, pencetakan 3D logam tradisional memerlukan struktur pendukung. Namun, menghilangkan penyangga dapat merusak permukaan komponen. Dengan kontrol kumpulan lelehan loop tertutup dan distribusi bubuk non-kontak, teknologi pencetakan VELO 3D yang tidak didukung melanggar "aturan 45 derajat". Ini dapat mencetak struktur kompleks dengan diameter dalam hingga 100mm tanpa memerlukan dukungan. Misalnya, ban dalam penukar panas yang dicetak memiliki kehalusan permukaan Ra3,2 μm, yang segera memenuhi kriteria penyegelan cairan. Artinya, tidak perlu melepas penyangga dan memoles permukaan lagi.

2. Perawatan permukaan: dari "pemolesan halus" hingga "orientasi fungsional"
Untuk area yang tidak terlihat atau bagian yang berada di dalam saluran aliran, kekasaran permukaannya bisa sedikit dilonggarkan. Misalnya:

Suku cadang suspensi otomotif: Dengan mengubah pengaturan pencetakan (ketebalan lapisan menjadi 0,1 mm dan kecepatan pemindaian menjadi 1000 mm/s), kekasaran permukaan dijaga pada Ra6,3 μm, yang memenuhi standar ketahanan aus dan melewati tahap sandblasting.
Nosel bahan bakar untuk mesin pesawat: Kekasaran permukaan saluran aliran interior adalah Ra8 μm setelah pencetakan laser selektif peleburan (SLM). Melalui simulasi fluida, efek atomisasi bahan bakar memenuhi norma, sehingga tidak diperlukan pemolesan tambahan.
3. Perlakuan panas: dari "cakupan proses penuh" hingga "penyesuaian sesuai permintaan"
Perlakuan panas dapat membuat segalanya bekerja lebih baik, namun juga dapat mempengaruhi ukuran atau warna potongan. Situasi berikut dapat mengabaikan atau membuat perlakuan panas menjadi lebih mudah:

Benda logam dekoratif, seperti perhiasan paduan titanium yang dicetak 3D-tidak perlu keras, sehingga perawatan larutan padat dapat dilewati untuk menjaga logam tetap bersinar.
Untuk aplikasi-suhu rendah, seperti braket paduan aluminium yang digunakan dalam pengaturan dengan suhu serendah -40 derajat , tegangan sisa dijaga dalam kisaran aman dengan mengoptimalkan kondisi pencetakan (misalnya pemanasan awal media hingga 200 derajat ), sehingga tidak diperlukan anil pelepas tegangan.
Selama fase penelitian dan pengembangan, bagian yang belum diberi perlakuan panas-dapat dengan cepat memeriksa apakah desain berfungsi dan mempercepat siklus iterasi.
4. Menghapus dan mendaur ulang bubuk: dari "operasi manual" ke "integrasi otomatis"
Menghapus dan menyaring bubuk membutuhkan banyak waktu selama proses peleburan lapisan bubuk. Platinum BLT-S800 memiliki sistem pemulihan serbuk otomatis yang memungkinkan serbuk mengalir dalam putaran tertutup di dalam kabin. Hal ini membuatnya 80% lebih efisien dalam menghilangkan bedak dan menghilangkan beberapa prosedur penyaringan manusia.

3,Mengabaikan risiko dan batasan pasca-pemrosesan: tanda kematangan teknologi
Anda dapat menghemat uang dengan tidak melakukan seluruh-pemrosesan pasca, namun ada beberapa kekhawatiran yang harus diingat:

Penurunan kinerja: Komponen-paduan suhu tinggi-berbahan dasar nikel yang tidak diberi perlakuan mungkin kehilangan 30% kekuatan-suhu tinggi, yang tidak cukup kuat untuk mesin pesawat terbang.
Penurunan keandalan: Implan paduan titanium yang belum diberi perawatan HIP mungkin memiliki umur kelelahan 50% lebih pendek, sehingga meningkatkan kemungkinan kegagalan klinis.
Masalah dengan kepatuhan: Ada standar sertifikasi yang ketat untuk suku cadang di industri seperti layanan kesehatan dan penerbangan (seperti ASTM F2924), dan melewatkan langkah-langkah penting pasca-pemrosesan dapat berarti gagal dalam pengujian.
Praktik industri telah menunjukkan bahwa kelangsungan pasca{0}}pemrosesan bergantung pada kematangan teknologi dan toleransi skenario. Misalnya, peralatan Concept Laser M2 dari GE Additive mengurangi tegangan sisa pada komponen baja tahan karat sebesar 40% dengan menggunakan metode pemindaian yang lebih baik. Beberapa bagian bahkan dapat melewatkan anil pelepas stres. Namun, implan medis masih memerlukan proses perlakuan panas penuh dan pasivasi permukaan agar aman untuk penggunaan biologis.