ขั้นตอนหลังการประมวลผลการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะ

เมื่อพิมพ์ชิ้นส่วนโลหะที่พิมพ์ 3 มิติเสร็จแล้ว เพียงแค่ดึงออกจากเครื่องก็พร้อมทำงานใช่ไหม ไม่ไกล.

ชิ้นส่วนโลหะที่พิมพ์ 3 มิติ (AM) นั้น "เชื่อม" กับฐานรองพิมพ์เป็นหลัก และเราจำเป็นต้องใช้เครื่องมือตัดเพื่อถอดออก นอกจากนี้ ชิ้นส่วนการพิมพ์ 3 มิติยังคงต้องใช้ขั้นตอนหลังการประมวลผลหลายชุดก่อนจึงจะพร้อมใช้งาน ต่อไปนี้เป็นวิธีการที่เกี่ยวข้องกับชิ้นส่วนหลังการประมวลผลการพิมพ์โลหะ 3 มิติที่จะแบ่งปันกับคุณ

การกำจัดผง:ชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติถูกสร้างขึ้น "ลง" ในระบบฟิวชันเบดแบบผงเมื่อมีการเพิ่มเลเยอร์ใหม่ที่ด้านบน ซึ่งหมายความว่าส่วนนั้นจะถูกฝังในผงหลังจากเสร็จสิ้น หลังจากที่สร้างเสร็จแล้วและชิ้นส่วน/ฐานสร้างเย็นลง ผู้ควบคุมเครื่องจักรต้องนำผงทั้งหมดออกจากโต๊ะสร้างและตะแกรง/ตัวกรอง/รีไซเคิลเพื่อใช้ในภายหลัง นี่เป็นการดำเนินการครั้งแรกหลังจากพิมพ์ เฉพาะค่าแรง ใช้เวลาพอสมควร

บรรเทาความเครียด:เนื่องจากชิ้นส่วนถูกสร้างขึ้นทีละชั้น ความร้อนและความเย็นของโลหะทำให้เกิดความเค้นภายในซึ่งต้องได้รับการบรรเทาก่อนจึงจะถอดชิ้นส่วนออกจากฐานรองพิมพ์ได้ มิฉะนั้น ชิ้นส่วนอาจบิดงอหรือแตกได้ ชิ้นส่วนที่ช่วยคลายความเครียดต้องใช้เตาอบหรือเตาหลอมที่ใหญ่พอที่จะพอดีกับฐานรองพิมพ์ทั้งหมด หลายคนแนะนำให้ใช้เตาอบที่มีสภาพแวดล้อมเฉื่อยเพื่อลดการเกิดออกซิเดชันบนพื้นผิวของชิ้นส่วน อันที่จริง ผู้คนชอบเตาสูญญากาศมากกว่า แต่มีราคาสูงกว่ามาก

การถอดชิ้นส่วน:บริษัทส่วนใหญ่ใช้ Wire EDM เพื่อถอดชิ้นส่วนออกจากฐานรองพิมพ์ ซึ่งอาจใช้เวลาหลายชั่วโมง ขึ้นอยู่กับจำนวนและขนาดของชิ้นส่วน แต่ร้านขายเครื่องจักรหลายแห่งเริ่มใช้เลื่อยสายพานเพราะเร็วกว่า มีประสิทธิภาพมากกว่า และมักจะทำให้งานเสร็จภายในไม่กี่นาที โปรดทราบว่าวัสดุอย่างเช่น ความเครียด Inconel จะแข็งตัวเมื่อตัดเฉือน ดังนั้นจึงอาจเป็นเรื่องยากที่จะนำออกจากฐานสร้างด้วยเลื่อยสายพาน

การรักษาความร้อน:การอบชุบด้วยความร้อนสามารถปรับปรุงโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติทางกลของชิ้นส่วนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และจำเป็นสำหรับชิ้นส่วนโลหะการพิมพ์ 3 มิติเกือบทั้งหมด ในหลายกรณี ขั้นตอนนี้ต้องใช้เตาเผาที่ควบคุมโดยสิ่งแวดล้อมซึ่งสามารถปรับอุณหภูมิและเวลาในการทำความเย็นได้ การอบชุบด้วยความร้อนอาจส่งผลต่อขนาดของชิ้นส่วน ดังนั้นในกรณีส่วนใหญ่ ชิ้นส่วนจะได้รับการบำบัดด้วยความร้อนก่อนการตัดเฉือน/การตกแต่งชิ้นส่วน

การกดไอโซสแตติกร้อน:บริษัทการบินและอวกาศหลายแห่งเริ่มใช้การกดไอโซสแตติกร้อน (HIP) แทนการอบชุบ ซึ่งมักใช้ในอุตสาหกรรมโรงหล่อเพื่อปรับปรุงอายุความล้าของการหล่อ ระบบ HIP มีราคาสูงกว่าเตาเผา/เตาอบอย่างมาก และมีมาตรการด้านความปลอดภัยของตนเองเนื่องจากแรงดันสูง (100 MPa หรือมากกว่า) ขณะทำงาน หากชิ้นส่วนนั้นถูก HIPed มักจะไม่จำเป็นต้องผ่านการอบชุบด้วยความร้อน

เครื่องจักรกล:พื้นผิวการผสมพันธุ์, พื้นผิว, เกลียว, โครงสร้างรองรับ ฯลฯ จำเป็นต้องมีการตัดเฉือนเพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนสำเร็จรูปมีขนาดถูกต้อง ชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติเพียงไม่กี่ชิ้นตรงตามข้อกำหนด "ที่คาดหวัง" ซึ่งต้องมีการประมวลผลภายหลังเพื่อให้แน่ใจว่ามีความถูกต้องของมิติของแบบจำลอง แต่การสร้างเกณฑ์มาตรฐานการตัดเฉือนอาจเป็นเรื่องยาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อนและซับซ้อนซึ่งผลิตขึ้นโดยใช้การพิมพ์ 3 มิติ การเข้าถึงช่องภายในหรือช่องระบายความร้อนที่จำเป็นต้องมีการตัดเฉือนยังเพิ่มต้นทุนและมักต้องใช้อุปกรณ์ติดตั้งเฉพาะทาง

การรักษาพื้นผิว:อาจจำเป็นต้องปรับปรุงพื้นผิว/คุณภาพของชิ้นงาน ลดความหยาบของพื้นผิว ทำความสะอาดช่องภายใน หรือขจัดอนุภาคที่ไม่ละลายบางส่วนออกจากชิ้นส่วน ความขรุขระของพื้นผิวมีผลกระทบมากที่สุดต่อคุณสมบัติทางกลคงที่ของชิ้นส่วน และสัมพันธ์กับความต้านทานการสึกหรอ ความต้านทานการกัดกร่อน และความแข็งแรงเมื่อยล้าของชิ้นส่วน สามารถใช้การตัดเฉือน การกัดกร่อนของสารเคมี และการเจาะทะลุได้ แต่ชิ้นส่วนเสียหายในระดับหนึ่ง

การตรวจสอบและทดสอบ:หลังจากขั้นตอนหลังการประมวลผล มาตรวิทยา การตรวจสอบ และการทดสอบแบบไม่ทำลายโดยใช้การสแกนด้วยแสงสีขาว/สีน้ำเงิน การทดสอบการแทรกซึมของสีย้อม การทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง การสแกนด้วยเครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT) ฯลฯ อาจต้องใช้ที่จุดต่างๆ ในกระบวนการหลังการประมวลผล การทดสอบแบบทำลายล้างของชิ้นส่วนตัวอย่างและการวิเคราะห์คูปอง (เช่น แท่งรับแรงดึง) เคมีผง โครงสร้างจุลภาคของวัสดุ ฯลฯ อาจจำเป็นต้องรวบรวมข้อมูลเพื่อช่วยในการตรวจสอบคุณสมบัติของกระบวนการและคุณสมบัติส่วนสุดท้ายในท้ายที่สุด ชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติพร้อมช่องสัญญาณภายใน โครงสร้างแลตทิซ และการปรับปรุงภายในอื่นๆ อาจต้องใช้การสแกน CT เพื่อให้แน่ใจว่าช่องสัญญาณแจ้งชัด การประเมินรูปทรงเรขาคณิตภายใน ฯลฯ

อันที่จริง การพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะนั้นซับซ้อนกว่าที่เราคิด เมื่อเทียบกับการพิมพ์เรซินหรือพลาสติก ต้องใช้กระบวนการหลังการประมวลผลมากขึ้นเพื่อช่วยในการทำให้ชิ้นงานสำเร็จในอุดมคติสุดท้ายสมบูรณ์