一, pagrindinė post{0}}apdorojimo technologija ir suskaidymas, kiek laiko tai užtrunka
Yra penkios pagrindinės metalo 3D spausdinimo{0}}vėlinio apdorojimo fazės: miltelių pašalinimas, įtampos pašalinimas, kaitinimas, apdirbimas ir paviršiaus apdorojimas. Kiekvieno žingsnio laikas daugiausia priklauso nuo proceso pasirinkimo.
1. Pudros pašalinimas ir dalių atskyrimas: paprasta, bet užima daug laiko
Pagaminus metalo gabalus miltelių sluoksnio lydymo sistemoje, užkasti milteliai turi būti išimti ir persijoti, kad juos būtų galima naudoti dar kartą. Smulkių dalių valymas rankomis užtrunka nuo 1 iki 2 valandų, o didelių konstrukcinių dalių, tokių kaip orlaivio variklio mentės, valymas užtrunka nuo 3 iki 5 valandų ir reikalauja specialios dulkių siurbimo įrangos bei vibracijos patikrinimo. Vielos elektros išlydžio pjovimas yra labiausiai paplitęs būdas atskirti dalis, tačiau sudėtingų konstrukcinių komponentų, tokių kaip vidiniai srauto kanalai, pjovimas ir išdėstymas gali užtrukti nuo 4 iki 8 valandų. Juostinio pjūklo pjovimas yra greitas (nuo 10 iki 30 minučių vienam gabalui), tačiau jis tinka tik paprastoms geometrinėms konstrukcijoms ir gali lengvai sukelti medžiagos sukietėjimą.
2. Streso mažinimas ir terminis apdorojimas: svarbu užtikrinti efektyvumą
Jei įtempimas metalo sluoksnis po sluoksnio nebus sumažintas, dalys sulinks ar net sulūžs. Įprastas būdas yra naudoti vakuuminę krosnį titano lydinio dalims atkaitinti. Jas reikia palaikyti 650 laipsnių temperatūroje 4 valandas, po to 6–8 valandas atvėsinti iki kambario temperatūros, bendras ciklo laikas viršija 10 valandų. Kita vertus, aukštos temperatūros lydinio dalis reikia pašildyti iki 1200 laipsnių, palaikyti 6 valandas ir vėsinti ilgiau nei 12 valandų. Karštu izostatiniu presavimu (HIP) vienu metu galima atsikratyti ir porų, ir įtempių, tačiau įranga yra brangi, o kiekvienas apdorojimo ciklas (įskaitant temperatūros pakėlimą ir sumažinimą) trunka nuo 8 iki 16 valandų.
3. Apdirbimas ir paviršiaus apdorojimas: dvigubas tikslumo ir naudingumo tikslas
Norint tiksliai apdirbti sudėtingus paviršius, tokius kaip turbinos menčių srauto kanalai, naudojant penkių-ašių jungties apdirbimo centrą, gali prireikti 20–40 valandų. Gali prireikti papildomų 5–10 valandų, kad būtų galima apdoroti tokias funkcijas kaip srieginės skylės ir susiliejantys paviršiai. Smėliavimas gali greitai padaryti paviršių lygesnį (Ra Mažiau arba lygus 3,2 μm), o vienam gabalui reikia tik 0,5–2 valandų. Cheminiu poliravimu paviršius gali atrodyti kaip veidrodis (Ra Mažiau arba lygus 0,2 μm), tačiau tai užtrunka 12–24 valandas ir kelis veiksmus (alyvos pašalinimas, plovimas rūgštimi ir pasyvavimas). Spalvų derinimas, bandymai ir storio bandymai reikalingi anodavimui (aliuminio lydinys) arba pasyvavimui (nerūdijantis plienas) ir kitiems antikoroziniams apdorojimams. Šis procesas užtrunka nuo 1 iki 3 dienų vienai prekei.
2, pramonės pavyzdys: įvairiose situacijose yra įvairių laiko neatitikimų
1. Aviacijos ir kosmoso srityje pailginti ciklai atsiranda dėl itin didelio našumo.
SLM technologija naudojama konkretaus raketinio variklio degalų bako rėmui atspausdinti. Po{1}}apdorojimo procesas trunka 94 valandas (maždaug 4 dienas) ir apima HIP apdorojimą (16 valandų), CNC apdirbimą (30 valandų) ir anodavimą (48 valandas). Jo didelis procentas yra todėl, kad atšiauriose situacijose taikomi labai griežti nuovargio naudojimo (tai reiškia, kad HIP turi būti 300 % geresnis) ir paviršiaus vientisumo (tai reiškia, kad druskos purškimo bandymai turi būti atliekami daugiau nei 1000 valandų) standartai.
2. Medicininių implantų sritis: svarbiausias dalykas yra biologinis suderinamumas
Pagal užsakymą pagamintų titano lydinio klubo sąnario implantų tolesnio apdorojimo- procesas iš viso trunka 44 valandas (apie 2 dienas). Tai apima vakuuminį atkaitinimą (12 valandų), poliravimą (8 valandas) ir sterilų pakavimą (24 valandas). Nors laikotarpis yra trumpas, paviršiaus šiurkštumas turi būti griežtai reguliuojamas (Ra < 0,1 μm), kad būtų sumažintas kaulinio audinio streso apsauginis poveikis. Taip pat reikia atlikti biologinio suderinamumo bandymus (standartas ISO 10993), kad ciklas būtų ilgesnis.
3. Plataus vartojimo elektronikos pasaulyje masinė gamyba sutrumpina vienos prekės pagaminimo laiką.
Naudojant BJ technologiją, atspausdinamas sulankstomo ekrano mobiliojo telefono vyrių slinktis. Vėlesnio{1}}apdirbimo veiksmai iš viso trunka 13 valandų: terminis apdorojimas (8 val.), valymas smėliasrove (1 valanda) ir paviršiaus padengimas (4 val.). Dėl didelės produkcijos (daugiau nei 10 000 vienetų vienoje partijoje) automatizuotos gamybos linijos (toks robotinis poliravimas) sutrumpino laiką, reikalingą kiekvienam kūriniui priskirti mažiau nei pusvalandžiui, o tai yra daug trumpiau nei aviacijos ir kosmoso pramonėje.
3, technologijų tendencija: intelektas ir automatika sutrumpina ciklą
1. Proceso naujovės sumažina papildomo apdorojimo- poreikį
Naudojant neprižiūrimą spausdinimo technologiją (pvz., ploto spausdinimą ir dvipusį miltelinį dažymą{0}}), atraminių konstrukcijų kiekis gali sumažėti 40–60 %, todėl atramos nuėmimo laikas sutrumpėja nuo kelių valandų iki 0,5–1 valandos. In situ terminio apdorojimo technologija sujungia atkaitinimo procesą su spausdinimo įranga, todėl sutaupoma laiko dalių perkėlimui ir krosnies pakrovimui bei sutrumpėja ciklas daugiau nei 30%.
2. Įrangos atnaujinimas pagreitina apdorojimą
AI{0}}varomas poliravimo robotas gali pritaikyti savo apdorojimą remdamasis jėgos grįžtamojo ryšio valdymu ir sutrumpina vienos detalės poliravimo laiką nuo 2 iki 0,5 valandos. Penkių-ašių jungties apdirbimo centras turi internetinę aptikimo sistemą, kuri gali koreguoti įrankio kelią realiuoju laiku, sumažindama perdirbimo greitį ir padidindama sudėtingo paviršiaus apdirbimo efektyvumą 50%.
3. Bendro darbo procesas tobulinant pramonės grandinę
Spausdinimo terminio apdorojimo integruota įranga, pvz., EOS M400{4}}4 sistema iš Vokietijos, sujungia visus veiksmus po spausdinimo į vieną platformą. Taip sutrumpėja laikas, per kurį reikia perkelti ir suspausti dalis, o gamybos ciklas sutrumpėja 40%. Debesyje{5}}pagrįstoje procesų duomenų bazėje naudojami dirbtinio intelekto algoritmai, kad būtų pasiūlytas geriausias parametrų derinys, todėl nuo kelių dienų iki valandų sutrumpėja laikas, kurio reikia naujų dalių apdorojimo sprendimams pateikti.