一, Teknologi pemrosesan-pasca inti dan menguraikan berapa lama waktu yang dibutuhkan
Ada lima fase utama dalam pasca{0}}pemrosesan pencetakan 3D logam: menghilangkan bubuk, menghilangkan tekanan, pemanasan, pengerjaan mesin, dan perawatan permukaan. Jumlah waktu yang dibutuhkan setiap langkah sangat bergantung pada pilihan proses.
1. Menyingkirkan bedak dan memisahkan bagian-bagiannya: sederhana namun memakan banyak waktu
Setelah potongan logam dibuat dalam sistem fusi bedak serbuk, serbuk yang terkubur perlu dikeluarkan dan diayak agar dapat digunakan kembali. Membersihkan bagian-bagian kecil dengan tangan membutuhkan waktu 1 hingga 2 jam, sedangkan membersihkan bagian-bagian struktural yang besar seperti bilah mesin pesawat membutuhkan waktu 3 hingga 5 jam dan memerlukan peralatan pembersih vakum khusus dan penyaringan getaran. Pemotongan pelepasan listrik kawat adalah cara paling umum untuk memisahkan bagian-bagian, namun diperlukan waktu 4 hingga 8 jam per bagian untuk memotong dan memposisikan komponen struktural yang rumit seperti saluran aliran internal. Pemotongan gergaji pita dilakukan dengan cepat (10 hingga 30 menit per potong), namun hanya berfungsi untuk desain geometris sederhana dan dapat dengan mudah menyebabkan pengerasan regangan material.
2. Pengurangan stres dan perlakuan panas: penting untuk memastikan kinerja
Jika tegangan di dalam logam selapis demi selapis tidak dihilangkan, maka akan menyebabkan bagian-bagian tersebut bengkok atau bahkan patah. Metode yang umum adalah dengan menggunakan tungku vakum untuk menganil bagian paduan titanium. Mereka perlu disimpan pada suhu 650 derajat selama 4 jam, kemudian didinginkan hingga suhu kamar selama 6–8 jam, dengan total waktu siklus lebih dari 10 jam. Sebaliknya,-bagian paduan suhu tinggi perlu dipanaskan hingga 1200 derajat , ditahan selama 6 jam, dan didinginkan selama lebih dari 12 jam. Pengepresan isostatik panas (HIP) dapat menghilangkan pori-pori dan tekanan pada saat yang bersamaan, namun peralatannya mahal, dan setiap siklus pemrosesan (termasuk menaikkan dan menurunkan suhu) memerlukan waktu 8 hingga 16 jam.
3. Permesinan dan perawatan permukaan: tujuan ganda yaitu akurasi dan kegunaan
Dibutuhkan waktu 20 hingga 40 jam untuk mengerjakan permukaan rumit seperti saluran aliran bilah turbin dengan tepat menggunakan pusat pemesinan linkage lima-sumbu. Diperlukan waktu tambahan 5 hingga 10 jam untuk memproses fitur seperti lubang berulir dan permukaan berpasangan. Sandblasting dapat dengan cepat membuat permukaan menjadi lebih halus (Ra Kurang dari atau sama dengan 3,2 μm), dan hanya membutuhkan waktu 0,5–2 jam untuk satu bagian. Pemolesan kimia dapat membuat permukaan tampak seperti cermin (Ra Kurang dari atau sama dengan 0,2 μm), namun memerlukan waktu 12 hingga 24 jam dan beberapa langkah (menghilangkan minyak, mencuci dengan asam, dan pasivasi). Pencocokan warna, pengujian, dan pengujian ketebalan semuanya diperlukan untuk anodisasi (paduan aluminium) atau pasivasi (baja tahan karat) dan perawatan anti korosi lainnya. Proses ini memakan waktu 1 hingga 3 hari per item.
2, Contoh industri: berbagai situasi memiliki perbedaan waktu yang berbeda-beda
1. Di bidang kedirgantaraan, siklus yang berkepanjangan disebabkan oleh kinerja yang ekstrim.
Teknologi SLM digunakan untuk mencetak rangka tangki bahan bakar untuk mesin roket tertentu. Proses pasca-pemrosesan memakan waktu 94 jam (kira-kira 4 hari) dan melibatkan perlakuan HIP (16 jam), pemesinan CNC (30 jam), dan anodisasi (48 jam). Persentasenya yang tinggi disebabkan karena situasi yang sulit memiliki standar yang sangat ketat untuk umur kelelahan (yang berarti HIP harus 300% lebih baik) dan integritas permukaan (yang berarti pengujian semprotan garam perlu dilakukan selama lebih dari 1000 jam).
2. Bidang implan medis: biokompatibilitas adalah hal yang paling penting
Proses-pascapemrosesan untuk implan sendi panggul paduan titanium yang dibuat khusus memerlukan waktu total 44 jam (sekitar 2 hari). Ini melibatkan anil vakum (12 jam), pemolesan (8 jam), dan pengepakan steril (24 jam). Meskipun jangka waktunya singkat, kekasaran permukaan harus diatur secara ketat (Ra <0,1 μm) untuk meminimalkan efek pelindung stres jaringan tulang. Pengujian biokompatibilitas (standar ISO 10993) juga diperlukan untuk membuat siklusnya lebih lama.
3. Dalam dunia elektronik konsumen, produksi massal mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk membuat satu barang.
Menggunakan teknologi BJ, dicetak gulungan engsel ponsel layar lipat. Tahapan-pemrosesan memakan waktu total 13 jam: perlakuan panas (8 jam), peledakan pasir (1 jam), dan pelapisan permukaan (4 jam). Karena produksinya yang besar (lebih dari 10.000 buah per batch), jalur produksi otomatis (seperti pemolesan robotik) telah memangkas waktu yang diperlukan untuk menetapkan setiap bagian menjadi kurang dari setengah jam, yang jauh lebih singkat dibandingkan di industri dirgantara.
3, Tren Teknologi: Siklus Perpendekan Kecerdasan dan Otomasi
1. Inovasi proses mengurangi kebutuhan pasca-pemrosesan
Teknologi pencetakan tanpa pengawasan (seperti pencetakan area dan-lapisan bubuk dua sisi) dapat mengurangi jumlah struktur pendukung sebesar 40% hingga 60%, sehingga mengurangi waktu yang diperlukan untuk menghilangkan dukungan dari beberapa jam menjadi 0,5 hingga 1 jam. Teknologi perlakuan panas in situ menggabungkan proses anil dengan peralatan pencetakan, yang menghemat waktu untuk pemindahan komponen dan pemuatan tungku serta memperpendek siklus lebih dari 30%.
2. Peningkatan peralatan membuat pemrosesan lebih cepat
Robot pemoles bertenaga AI-dapat menyesuaikan pemrosesannya berdasarkan kontrol umpan balik paksa, sehingga memangkas waktu yang diperlukan untuk memoles satu bagian dari 2 jam menjadi 0,5 jam. Pusat pemesinan tautan lima-sumbu memiliki sistem deteksi online yang dapat memperbaiki jalur pahat secara real-time, menurunkan laju pengerjaan ulang, dan meningkatkan efisiensi pemesinan permukaan kompleks sebesar 50%.
3. Proses kerja sama untuk meningkatkan rantai industri
Peralatan terintegrasi permesinan perlakuan panas pencetakan, seperti sistem M400-4 EOS dari Jerman, menggabungkan semua langkah setelah pencetakan ke dalam satu platform. Hal ini menghemat waktu yang diperlukan untuk memindahkan dan menjepit komponen serta memperpendek siklus produksi sebesar 40%. Basis data proses berbasis cloud-menggunakan algoritme AI untuk menyarankan kombinasi parameter terbaik, sehingga menghemat waktu yang diperlukan untuk menghasilkan solusi pasca-pemrosesan komponen baru dari hitungan hari menjadi jam.