สาขาต่างๆ มีความต้องการเหมือนกันในการตกแต่งการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะหรือไม่

1. การบินและอวกาศ: ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดและความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
ภาคส่วนเครื่องบินมีมาตรฐานที่เข้มงวดมากสำหรับชิ้นส่วนโลหะที่พิมพ์ด้วย 3D กล่าวโดยสรุป ชิ้นส่วนเหล่านี้จะต้องมีความแข็งแรง ทนต่ออุณหภูมิสูง เชื่อถือได้ และมีน้ำหนักเบา ตัวอย่างเช่น ใบพัดกังหันของเครื่องยนต์อากาศยานจะต้องทำงานที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,000 องศา และรักษาแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ได้นับหมื่นรอบต่อนาที และยังต้องมีน้ำหนักเบากว่าการหล่อแบบมาตรฐานถึง 30% ถึง 50% สภาพแวดล้อมการทำงานที่ยากลำบากนี้ทำให้เกิดความต้องการหลักสามประการในการประมวลผลหลัง-:

การควบคุมโครงสร้างจุลภาค: ใช้การกดแบบไอโซสแตติกแบบร้อน (HIP) เพื่อกำจัดรูขุมขนภายในและทำให้ความหนาแน่นของวัสดุใกล้ถึง 100% บริษัทเครื่องบินบางแห่งใช้ใบมีดโลหะผสมไทเทเนียมที่พิมพ์ด้วย HIP{2}} ใบมีดเหล่านี้มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าชิ้นส่วนที่ไม่ผ่านการบำบัดถึงห้าเท่า และมีความแข็งแกร่งเท่ากับชิ้นส่วนที่หลอมถึง 92%
การกำจัดความเค้นตกค้าง: ความเค้นตกค้างจากกระบวนการหลอมเหลวแบบคัดเลือกด้วยเลเซอร์ (SLM) อาจสูงถึง 60% ของความแข็งแรงครากของวัสดุ จำเป็นต้องอบอ่อนความเครียด (คงที่อุณหภูมิ 550 องศาเป็นเวลา 4 ชั่วโมง) เพื่อลดระดับความเครียดให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัย หลังการรักษานี้ โครงสร้างรับน้ำหนัก-ของยานอวกาศสามารถเปลี่ยนรูปร่างจาก 3.2 มม. เป็นภายใน 0.1 มม.
การควบคุมความสมบูรณ์ของพื้นผิว: การขัดเงาด้วยไฟฟ้าช่วยลดความหยาบของพื้นผิวจาก Ra12.5 μm เป็น Ra0.4 μm และสร้างชั้นทู่ที่มีความหนา 1–2 μm ทำให้การทดสอบสเปรย์เกลือมีอายุการใช้งานตั้งแต่ 200 ชั่วโมงถึง 2000 ชั่วโมง และทำให้ผลิตภัณฑ์ปลอดภัยสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมทางทะเล
2, การปลูกถ่ายทางการแพทย์: ความเข้ากันได้ทางชีวภาพและการปรับแต่งเฉพาะบุคคล
ธุรกิจการแพทย์ต้องการชิ้นส่วนโลหะจากการพิมพ์ 3 มิติที่ปลอดภัยต่อสิ่งมีชีวิตและนำไปใช้ได้หลากหลายรูปแบบ ปัญหาหลักคือต้องแน่ใจว่า "ฟังก์ชันโครงสร้างวัสดุ" ตรงกันสามครั้ง ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์เทียมข้อสะโพกที่ปรับแต่งเฉพาะจะต้องตรงตามพารามิเตอร์ต่อไปนี้สำหรับการประมวลผลหลัง-:

การกระตุ้นทางชีวภาพของพื้นผิว: ชั้นออกไซด์ที่มีรูพรุนหนา 20 μm ถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของโลหะผสมไทเทเนียมโดยใช้ออกซิเดชันส่วนโค้งขนาดเล็ก ความพรุนจะถูกเก็บไว้ระหว่าง 30% ถึง 40% และขนาดรูพรุนอยู่ระหว่าง 50 ถึง 100 μm ซึ่งคล้ายกับโครงสร้างของกระดูก trabeculae ของมนุษย์ การตรวจสอบทางคลินิกแสดงให้เห็นว่าการรักษาพื้นผิวนี้สามารถเพิ่มความเร็วของการรวมกระดูกได้ 40% ทำให้มีอัตราความมั่นคงของอวัยวะเทียมที่ 98.7% หลังการผ่าตัดหกเดือน-
การบำบัดที่ไม่ใช้แม่เหล็ก: เพื่อให้เรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ทำงานได้ แรงแม่เหล็กที่เหลือของวัสดุจะต้องน้อยกว่า 5nT และความแตกต่างในการวางแนวโดเมนแม่เหล็กที่เกิดขึ้นระหว่างการพิมพ์จะต้องถูกกำจัดออกด้วยการบำบัดด้วยสารละลายแข็ง (ฉนวน 850 องศาเป็นเวลา 2 ชั่วโมงและการชุบน้ำ) หลังจากการบำบัดนี้ พื้นที่ของสิ่งแปลกปลอมที่เป็นภาพที่เกิดจากขดลวดหัวใจจำเพาะในเครื่อง MRI 3T หดตัวลง 82%
การควบคุมขนาดที่เป็นเอกลักษณ์สำหรับคุณ: เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์แบบเชื่อมโยงห้า-แกนจะบดพื้นผิวข้อต่อให้มีความแม่นยำขนาด ± 0.02 มม. การใช้วิศวกรรมย้อนกลับเพื่อสแกนข้อมูล CT ของผู้ป่วย การพิมพ์ 3 มิติ และเครื่องจักร CNC ที่มีความแม่นยำ ทำให้การปลูกถ่ายกะโหลกศีรษะแบบกำหนดเองสามารถพอดีกับจุดบกพร่องได้ 99.3%
3. การสร้างรถยนต์: ปรับสมดุลน้ำหนักและต้นทุน
ในภาคยานยนต์ มีความต้องการ "โพลาไรซ์" สำหรับชิ้นส่วนโลหะที่พิมพ์ด้วย 3D โมเดลระดับไฮเอนด์-ต้องการประสิทธิภาพที่ดีที่สุด ในขณะที่โมเดลต้นทุนต่ำ-ต้องการลดต้นทุน ข้อกำหนดเฉพาะนี้กำลังผลักดัน-เทคโนโลยีหลังการประมวลผลให้เปลี่ยนแปลงในสองวิธี:

การประมวลผลส่วนประกอบประสิทธิภาพสูง-: เคสมอเตอร์ของรถยนต์พลังงานใหม่สร้างจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่พิมพ์แบบ 3 มิติ การบำบัดด้วยความร้อน T6 (สารละลายของแข็ง 530 องศา + การบ่มเทียม 170 องศา) เพิ่มความต้านทานแรงดึงจาก 280 MPa เป็น 380 MPa ค่าการนำความร้อนได้รับการปรับปรุงจาก 120W/(m · K) เป็น 180W/(m · K) เพื่อตอบสนองความต้องการของโมดูล IGBT สำหรับการกระจายความร้อน
การประมวลผลส่วนประกอบทางเศรษฐกิจ: แบบจำลองทางเศรษฐกิจที่เฉพาะเจาะจงใช้ฉากยึดสแตนเลสที่พิมพ์แบบ 3D โดยความหยาบของพื้นผิวลดลงจาก Ra10 μm เป็น Ra3.2 μm ผ่านการพ่นทรายโดยใช้อนุภาคทราย Al2O3 ขนาด 80 mesh ในขณะเดียวกัน ชั้นความเค้นอัดที่มีความหนา 0.5 μm จะถูกสร้างขึ้น ซึ่งช่วยยืดอายุความล้าจาก 50,000 เป็น 200,000 รอบ ซึ่งเป็นไปตามเกณฑ์การใช้งาน 10 ปี
การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตเป็นชุด: อุปกรณ์ SLM แบบหัวเลเซอร์หลาย-จะพิมพ์ตัววาล์วส่งกำลังเฉพาะ และเลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์แบบออนไลน์จะตรวจสอบคุณภาพของการยึดติดระหว่างชั้นแบบเรียลไทม์ ด้วยความช่วยเหลือของการบำบัดด้วยการขัดผิวแบบอัตโนมัติ (เม็ดแก้ว ขนาดอนุภาค 220 เมช) เวลาการประมวลผลหลังการประมวลผลสำหรับชิ้นเดียวจะลดลงจาก 45 นาทีเหลือ 12 นาที ซึ่งเพียงพอสำหรับการผลิต 500,000 ชิ้นต่อปี
4. อุปกรณ์ด้านพลังงาน: รับประกันอายุการใช้งานยาวนานและทนทานต่อการกัดกร่อน
ชิ้นส่วนโลหะที่พิมพ์ด้วย 3D จะต้องสามารถรับมือกับสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย เช่น อุณหภูมิสูง แรงดันสูง และการกัดกร่อนที่รุนแรง นี่เป็นเรื่องจริงในภาคส่วนพลังงานนิวเคลียร์ ปิโตรเคมี และอื่นๆ วาล์วน้ำมันและแก๊สใต้ทะเลโดยเฉพาะสร้างขึ้นจากโลหะผสมที่มีนิกเกิล-ซึ่งพิมพ์แบบ 3 มิติ ระบบหลังการประมวลผล-ประกอบด้วย:

การทำความสะอาดโดยใช้ของเหลววิกฤตยิ่งยวด: การใช้ CO2 ของเหลวเพื่อกำจัดผงที่เหลือในช่องการไหลภายใน วิธีนี้มีประสิทธิภาพมากกว่าการทำความสะอาดอัลตราโซนิกทั่วไปถึงแปดเท่า และขนาดของอนุภาคที่เหลือจะถูกรักษาให้ต่ำกว่า 10 μm
การอบชุบด้วยความร้อนแบบไล่ระดับ: โดยการดับแบบแบ่งส่วน (การดับด้วยน้ำ 1,050 องศา + 760 องศา การดับน้ำมัน) ชั้นมาร์เทนซิติกหนา 1 มม. จะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของวัสดุ ในขณะที่โครงสร้างออสเทนไนต์ถูกเก็บไว้ในแกนกลาง สิ่งนี้ทำให้ความทนทานต่อแรงกระแทกของวาล์วเปลี่ยนจาก 20J เป็น 120J ที่สภาวะอุณหภูมิต่ำ -46 องศา
เทคโนโลยีการเคลือบคอมโพสิต: ขั้นแรก การพ่นพลาสมาจะสร้างชั้นเซรามิก Al2O3-13% TiO2 หนา 0.3 มม. จากนั้น การหุ้มด้วยเลเซอร์จะเพิ่มชั้นโลหะผสม NiCrBSi หนา 0.1 มม. ซึ่งจะช่วยลดอัตราการกัดกร่อนของวาล์วจาก 0.02 มม./ปี เป็น 0.001 มม./ปีในสารละลาย NaCl 5%