Ar skirtingose ​​srityse yra vienodi poreikiai apdailos metalo 3D spaudiniams?

1. Aerospace: geriausias našumas ir gebėjimas prisitaikyti prie ekstremalios aplinkos
Orlaivių sektoriuje taikomi labai griežti metalinių 3D spausdintų dalių standartai. Trumpai tariant, šios dalys turi būti tvirtos, atlaikančios aukštą temperatūrą, patikimos ir lengvos. Pavyzdžiui, orlaivių variklių turbinos mentės turi veikti aukštesnėje nei 1000 laipsnių temperatūroje ir išlaikyti dešimčių tūkstančių apsisukimų per minutę išcentrines jėgas. Jie taip pat turi būti 30–50 % lengvesni nei standartiniai liejiniai. Šioje labai sudėtingoje darbo aplinkoje tolesniam apdorojimui keliami trys pagrindiniai reikalavimai:{8}}

Mikrostruktūros valdymas: naudojant karštą izostatinį presavimą (HIP), kad pašalintumėte vidines poras ir kad medžiagos tankis būtų beveik 100%. Tam tikra orlaivių įmonė naudoja HIP-apdorotus 3D spausdintus titano lydinio peiliukus. Šie peiliukai tarnauja penkis kartus ilgiau nei neapdorotos dalys ir yra 92% stipresni už kaltines dalis.
Liekamojo įtempio pašalinimas: liekamasis lazerio selektyviojo lydymosi (SLM) proceso įtempis gali siekti net 60 % medžiagos takumo ribos. Norint sumažinti streso lygį iki saugaus lygio, reikalingas atkaitinimas streso metu (laikymas 550 laipsnių kampu 4 valandas). Po šio apdorojimo tam tikro erdvėlaivio apkrovą{5}}nešanti konstrukcija galėjo pakeisti formą nuo 3,2 mm iki 0,1 mm.
Paviršiaus vientisumo kontrolė: elektrolitinis poliravimas sumažina paviršiaus šiurkštumą nuo Ra12,5 μm iki Ra0,4 μm ir sukuria 1–2 μm storio pasyvavimo sluoksnį. Dėl to druskos purškimo bandymas trunka nuo 200 iki 2000 valandų, o produktas yra saugus naudoti jūrinėje aplinkoje.
2, Medicininiai implantai: biologinis suderinamumas ir individualus pritaikymas
Medicinos verslui reikalingos metalinės 3D spausdintos dalys, kurios būtų saugios gyviems daiktams ir gali būti naudojamos įvairiais būdais. Pagrindinė problema yra įsitikinti, kad „medžiagos struktūros funkcija“ sutampa tris kartus. Pavyzdžiui, pritaikytas klubo sąnario protezas turi atitikti šiuos tolesnio apdorojimo parametrus:

Paviršiaus biologinis aktyvinimas: titano lydinio paviršiuje, naudojant mikro lanko oksidaciją, susidaro 20 μm storio akytas oksido sluoksnis. Poringumas yra nuo 30% iki 40%, o porų dydis yra nuo 50 iki 100 μm, o tai panašu į žmogaus kaulų trabekulių struktūrą. Klinikinis tyrimas parodė, kad šis paviršiaus apdorojimas gali 40 % padidinti kaulo integracijos tempą ir pasiekti 98,7 % protezo stabilumo rodiklį praėjus šešiems mėnesiams po operacijos.
Gydymas nenaudojant magnetų: kad branduolinis magnetinis rezonansas veiktų, medžiagos liekamasis magnetizmas turi būti mažesnis nei 5nT, o magnetinio domeno orientacijos skirtumas, atsirandantis spausdinant, turi būti pašalintas apdorojant kietu tirpalu (850 laipsnių izoliacija 2 valandas ir gesinimas vandeniu). Po šios terapijos vaizdo artefaktų sritis, atsiradusi dėl specifinio širdies stento 3T MRT aparate, sumažėjo 82%.
Unikalus dydžio valdymas: penkių -ašių jungties apdirbimo centras šlifuoja jungties paviršių ± 0,02 mm tikslumu. Naudojant atvirkštinę inžineriją paciento KT duomenims nuskaityti, 3D spausdinimui ir CNC preciziniam apdirbimui, pritaikytas kaukolės taisymo implantas tinka 99,3 % defekto vietos.
3. Automobilių gamyba: svorio ir sąnaudų subalansavimas
Automobilių sektoriuje yra „poliarizuotas“ metalinių 3D spausdintų dalių poreikis. Aukščiausios-pagalbos modeliai nori geriausio našumo, o pigūs-modeliai nori sumažinti išlaidas. Šis unikalus reikalavimas skatina{5}}postinio apdorojimo technologiją keistis dviem būdais:

Didelio{0}}našumo komponentų apdorojimas: naujos energetinės transporto priemonės variklio korpusas pagamintas iš 3D spausdinto aliuminio lydinio. T6 terminis apdorojimas (kietas tirpalas 530 laipsnių + dirbtinis sendinimas 170 laipsnių) padidina atsparumą tempimui nuo 280 MPa iki 380 MPa. Šilumos laidumas taip pat pagerintas nuo 120 W/(m · K) iki 180 W/(m · K), kad būtų patenkinti IGBT modulių šilumos išsklaidymo poreikius.
Ekonominių komponentų apdorojimas: konkrečiame ekonominiame modelyje naudojami 3D spausdinti nerūdijančio plieno laikikliai, kurių paviršiaus šiurkštumas sumažintas nuo Ra10 μm iki Ra3,2 μm apdorojant smėliasrove, naudojant 80 akių dydžio Al2O3 smėlio daleles. Kartu sukuriamas 0,5 μm storio gniuždomasis įtempių sluoksnis, kuris pailgina nuovargio tarnavimo laiką nuo 50 000 iki 200 000 ciklų, atitinkantis 10 metų naudojimo kriterijus.
Partijos gamybos optimizavimas: kelių{0}}lazerinių galvučių SLM įrenginys spausdina konkretų perdavimo vožtuvo korpusą, o internetinis lazerinis interferometras realiu laiku tikrina tarpsluoksnio sujungimo kokybę. Naudojant automatizuotą šveitimo procedūrą (stiklo karoliukai, dalelių dydis 220 tinklelio), vieno gabalo po-apdirbimo laikas sutrumpėja nuo 45 minučių iki 12 minučių, o tai yra pakankamai laiko pagaminti 500 000 vienetų per metus.
4. Energijos įranga: garantuojamas ilgas tarnavimo laikas ir atsparumas korozijai
Metalinės 3D spausdintos dalys turi atlaikyti labai atšiaurias sąlygas, pvz., aukštą temperatūrą, aukštą slėgį ir didelę koroziją. Tai pasakytina apie branduolinės energijos, naftos chemijos ir kitus sektorius. Konkretus povandeninis naftos ir dujų vožtuvas yra pagamintas iš nikelio -pagrindo lydinio, kuris buvo atspausdintas 3D būdu. Jo tolesnio apdorojimo-sistema apima:

Valymas naudojant superkritinius skysčius: naudojant skystą CO2 miltelių likučiams vidiniame srauto kanale pašalinti, šis metodas yra aštuonis kartus efektyvesnis nei įprastas ultragarsinis valymas, o likusių dalelių dydis neviršija 10 μm.
Gradientinis terminis apdorojimas: Segmentinis grūdinimas (1050 laipsnių vandens gesinimas + 760 laipsnio naftos gesinimas) medžiagos paviršiuje susidaro 1 mm storio martensitinis sluoksnis, o šerdyje išlaikoma austenito struktūra. Dėl to vožtuvo atsparumas smūgiams sumažėja nuo 20 J iki 120 J esant -46 laipsnių žemai temperatūrai.
Kompozicinio dengimo technologija: Pirma, plazminis purškimas sukuria 0,3 mm storio Al2O3-13% TiO2 keramikos sluoksnį. Tada lazerinė danga prideda 0,1 mm storio NiCrBSi lydinio sluoksnį. Tai sumažina vožtuvo korozijos greitį nuo 0,02 mm per metus iki 0,001 mm per metus 5% NaCl tirpale.