Kai 3D spausdinta metalinė dalis baigs spausdinti, tiesiog ištraukite ją iš aparato ir ji bus paruošta, tiesa? Netoli.
Metalinės 3D spausdintos (AM) dalys iš esmės yra „privirinamos“ prie konstrukcijos plokštės, todėl jas pašalinti turime naudoti pjovimo įrankį. Be to, 3D spausdinimo dalims vis dar reikia atlikti keletą tolesnio apdorojimo veiksmų, kad jos būtų paruoštos naudoti. Toliau pateikiami metodai, susiję su metalo 3D spausdinimo papildomo apdorojimo dalimis, kuriais galima pasidalinti su jumis.
Miltelių pašalinimas:3D spausdintos dalys yra nuleidžiamos į miltelių sluoksnio suliejimo sistemą, kai viršuje pridedami nauji sluoksniai, o tai reiškia, kad užbaigus dalis dalis yra palaidota milteliuose. Pasibaigus surinkimui ir atvėsus daliai/konstrukcijos plokštei, mašinos operatorius turi pašalinti visus miltelius nuo surinkimo stalo ir persijoti/filtruoti/perdirbti vėlesniam naudojimui. Tai pirma operacija po spausdinimo, tik darbo sąnaudos, užtrunka šiek tiek laiko.
Streso sumažinimas:Kadangi dalis yra statoma sluoksnis po sluoksnio, metalo kaitinimas ir aušinimas sukelia vidinius įtempius, kurie turi būti pašalinti prieš nuimant dalį nuo konstrukcijos plokštės. Priešingu atveju dalys gali deformuotis ar net įtrūkti. Stresą mažinančioms dalims reikalinga pakankamai didelė orkaitė arba krosnis, kad tilptų visa plokštė. Daugelis žmonių rekomenduoja naudoti orkaitę su inertiška aplinka, kad būtų sumažinta oksidacija ant detalės paviršiaus. Tiesą sakant, žmonės renkasi vakuuminę krosnį, tačiau tai kainuoja daug daugiau.
Dalių pašalinimas:Dauguma įmonių naudoja vielinį EDM, kad pašalintų dalis iš konstrukcijos plokštės, o tai gali užtrukti kelias valandas, priklausomai nuo dalių skaičiaus ir dydžio. Tačiau daugelis mašinų dirbtuvių pradeda naudoti juostinius pjūklus, nes jie yra greitesni, efektyvesni ir dažnai gali atlikti darbą per kelias minutes. Atminkite, kad tokios medžiagos kaip „Inconel“ įtempimas sukietėja apdirbant, todėl jas gali būti sunku nuimti nuo konstrukcijos plokštės tik juostiniu pjūklu.
Karščio gydymas:Terminis apdorojimas gali efektyviai pagerinti detalės mikrostruktūrą ir mechanines savybes ir yra būtinas beveik visoms 3D spausdinimo metalinėms dalims. Daugeliu atvejų šiam žingsniui taip pat reikalinga aplinkai kontroliuojama krosnis, galinti reguliuoti temperatūrą ir aušinimo laiką. Terminis apdorojimas gali turėti įtakos detalės matmenims, todėl dažniausiai detalės termiškai apdorojamos prieš apdirbant/apdailinant detalę.
Karštas izostatinis presavimas:Daugelis aviacijos ir kosmoso įmonių pradeda naudoti karštąjį izostatinį presavimą (HIP), o ne terminį apdorojimą, kuris dažnai naudojamas liejyklų pramonėje, siekiant pagerinti liejinių nuovargio tarnavimo laiką. HIP sistemos kainuoja žymiai daugiau nei krosnys/orkaitės ir turi savo saugos priemones dėl didelio slėgio (100 MPa ar daugiau), kuriuo jos veikia. Jei dalis buvo HIP, jos paprastai nereikia termiškai apdoroti.
Apdirbimas:Norint užtikrinti gatavų dalių matmenų tikslumą, reikia apdirbti sujungimo paviršius, paviršius, sriegius, atramines konstrukcijas ir kt. Nedaug 3D spausdintų dalių atitinka „numatytas“ specifikacijas, todėl norint užtikrinti modelio matmenų tikslumą, reikalingas tolesnis apdorojimas. Tačiau apdirbimo etalonų nustatymas gali būti sudėtingas, ypač sudėtingoms, organinės formos dalims, pagamintoms naudojant 3D spausdinimą. Prieiga prie vidinių kanalų arba aušinimo kanalų, kuriuos reikia apdoroti, taip pat padidina išlaidas ir dažnai reikalauja specializuotų įrenginių.
Paviršiaus apdorojimas:Taip pat gali prireikti paviršiaus apdorojimo, siekiant pagerinti detalės paviršiaus apdailą/kokybę, sumažinti paviršiaus šiurkštumą, išvalyti vidinius kanalus arba pašalinti iš dalies neišsilydžiusias daleles. Paviršiaus šiurkštumas turi didžiausią įtaką detalių statinėms mechaninėms savybėms ir yra susijęs su dalių atsparumu dilimui, atsparumu korozijai ir atsparumu nuovargiui. Galima naudoti mechaninį apdirbimą, cheminę koroziją ir šlifavimą, tačiau pačios dalys yra tam tikru mastu pažeistos.
Patikra ir bandymai:Po papildomo apdorojimo keliuose tolesnio apdorojimo proceso taškuose gali prireikti metrologijos, tikrinimo ir neardomųjų bandymų naudojant baltos/mėlynos šviesos skenavimą, dažų įsiskverbimo testą, ultragarsinį tyrimą, kompiuterinės tomografijos (KT) nuskaitymą ir kt. Taip pat gali prireikti ardomųjų mėginių dalių bandymų ir kuponų (pvz., tempiamųjų strypų), miltelių chemijos, medžiagos mikrostruktūros ir tt analizės, kad būtų renkami duomenys, padedantys kvalifikuoti procesą ir galiausiai dalį kvalifikuoti. 3D spausdintoms dalims su vidiniais kanalais, grotelių struktūromis ir kitais vidiniais patobulinimais taip pat gali prireikti kompiuterinės tomografijos, kad būtų užtikrintas kanalo praeinamumas, vidinės geometrijos įvertinimas ir kt.
Tiesą sakant, metalo 3D spausdinimas yra sudėtingesnis, nei mes manome. Palyginti su dervos ar plastiko spausdinimu, jai reikia daugiau papildomo apdorojimo procesų, kad būtų lengviau užbaigti galutinę idealią baigtą dalį.