ประการแรก เทคโนโลยีการประมวลผลโพสต์หลัก- และแจกแจงรายละเอียดว่าใช้เวลานานเท่าใด
มีห้าขั้นตอนหลักในขั้นตอนหลัง-การประมวลผลการพิมพ์โลหะ 3 มิติ: การขจัดผง การบรรเทาความเครียด การทำความร้อน การตัดเฉือน และการรักษาพื้นผิว ระยะเวลาที่ใช้ในแต่ละขั้นตอนส่วนใหญ่จะเชื่อมโยงกับการเลือกกระบวนการ
1. การไล่แป้งและแยกส่วน ง่ายๆ แต่ใช้เวลานาน
หลังจากที่ชิ้นส่วนโลหะถูกสร้างขึ้นในระบบฟิวชั่นเบดผงแล้ว จำเป็นต้องนำผงที่ฝังอยู่ออกและกรองเพื่อให้สามารถนำมาใช้ใหม่ได้ การทำความสะอาดชิ้นส่วนเล็กๆ ด้วยมือจะใช้เวลา 1 ถึง 2 ชั่วโมง ในขณะที่การทำความสะอาดชิ้นส่วนโครงสร้างขนาดใหญ่ เช่น ใบพัดเครื่องยนต์เครื่องบิน จะใช้เวลา 3 ถึง 5 ชั่วโมง และต้องใช้อุปกรณ์ทำความสะอาดเครื่องดูดฝุ่นแบบพิเศษและคัดกรองการสั่นสะเทือน การตัดการคายประจุไฟฟ้าด้วยสายไฟเป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปในการแยกชิ้นส่วน อย่างไรก็ตาม อาจต้องใช้เวลา 4 ถึง 8 ชั่วโมงต่อชิ้นในการตัดและวางตำแหน่งส่วนประกอบโครงสร้างที่ซับซ้อน เช่น ช่องการไหลภายใน การตัดเลื่อยวงเดือนทำได้รวดเร็ว (10 ถึง 30 นาทีต่อชิ้น) แต่จะใช้ได้กับการออกแบบทางเรขาคณิตที่เรียบง่ายเท่านั้น และสามารถทำให้วัสดุแข็งตัวได้โดยง่าย
2. การลดความเครียดและการบำบัดความร้อน: สำคัญสำหรับประสิทธิภาพที่แน่นอน
หากไม่บรรเทาความเครียดภายในชั้นโลหะทีละชั้น จะทำให้ชิ้นส่วนโค้งงอหรือแตกหักได้ วิธีการทั่วไปคือการใช้เตาสุญญากาศเพื่อหลอมชิ้นส่วนโลหะผสมไทเทเนียม ต้องเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 650 องศาเป็นเวลา 4 ชั่วโมง จากนั้นจึงทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้องเป็นเวลา 6-8 ชั่วโมง รวมระยะเวลาวงจรรวมมากกว่า 10 ชั่วโมง ในทางกลับกัน ชิ้นส่วนโลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูง-จะต้องได้รับความร้อนถึง 1200 องศา ค้างไว้ 6 ชั่วโมง และระบายความร้อนนานกว่า 12 ชั่วโมง การกดแบบไอโซสแตติกแบบร้อน (HIP) สามารถกำจัดทั้งรูขุมขนและความเครียดได้ในเวลาเดียวกัน แต่อุปกรณ์มีราคาแพง และแต่ละรอบการประมวลผล (ซึ่งรวมถึงการเพิ่มและลดอุณหภูมิ) จะใช้เวลา 8 ถึง 16 ชั่วโมง
3. การตัดเฉือนและการรักษาพื้นผิว: เป้าหมายสองประการของความแม่นยำและประโยชน์
อาจต้องใช้เวลา 20 ถึง 40 ชั่วโมงในการตัดเฉือนพื้นผิวที่ซับซ้อนอย่างแม่นยำ เช่น ช่องการไหลของใบพัดกังหัน โดยใช้เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์แบบเชื่อมต่อห้า-แกน อาจต้องใช้เวลาเพิ่มอีก 5 ถึง 10 ชั่วโมงในการประมวลผลคุณลักษณะต่างๆ เช่น รูเกลียวและพื้นผิวผสมพันธุ์ การพ่นทรายอาจทำให้พื้นผิวเรียบขึ้นอย่างรวดเร็ว (Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ 3.2 μm) และใช้เวลาเพียง 0.5–2 ชั่วโมงต่อชิ้นเดียว การขัดเงาด้วยสารเคมีสามารถทำให้พื้นผิวดูเหมือนกระจกได้ (Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.2 μ m) แต่ต้องใช้เวลา 12 ถึง 24 ชั่วโมงและหลายขั้นตอน (การขจัดน้ำมัน การล้างด้วยกรด และการทู่) การจับคู่สี การทดสอบ และการทดสอบความหนาล้วนจำเป็นสำหรับการชุบอโนไดซ์ (อะลูมิเนียมอัลลอยด์) หรือการทำทู่ (สเตนเลส) และการบำบัด-ป้องกันการกัดกร่อนอื่นๆ กระบวนการนี้ใช้เวลา 1 ถึง 3 วันต่อรายการ
2 ตัวอย่างอุตสาหกรรม: สถานการณ์ต่างๆ มีความคลาดเคลื่อนของเวลาต่างกัน
1. ในด้านการบินและอวกาศ รอบที่ขยายออกไปนั้นเกิดจากประสิทธิภาพการทำงานขั้นสุดยอด
เทคโนโลยี SLM ใช้ในการพิมพ์โครงถังน้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์จรวดโดยเฉพาะ กระบวนการหลังการประมวลผล-ใช้เวลา 94 ชั่วโมง (ประมาณ 4 วัน) และเกี่ยวข้องกับการรักษา HIP (16 ชั่วโมง) การใช้เครื่องจักร CNC (30 ชั่วโมง) และการชุบอโนไดซ์ (48 ชั่วโมง) เปอร์เซ็นต์ที่สูงเป็นเพราะสถานการณ์ที่รุนแรงมีมาตรฐานที่เข้มงวดมากเกี่ยวกับอายุการใช้งานความล้า (ซึ่งหมายความว่า HIP จะต้องดีขึ้น 300%) และความสมบูรณ์ของพื้นผิว (ซึ่งหมายความว่าต้องทำการทดสอบสเปรย์เกลือนานกว่า 1,000 ชั่วโมง)
2. สาขาการปลูกถ่ายทางการแพทย์: ความเข้ากันได้ทางชีวภาพเป็นสิ่งสำคัญที่สุด
ขั้นตอนหลัง-การประมวลผลสำหรับการปลูกถ่ายข้อสะโพกเทียมโลหะผสมไทเทเนียมที่สั่งทำพิเศษจะใช้เวลาทั้งหมด 44 ชั่วโมง (ประมาณ 2 วัน) ประกอบด้วยการหลอมด้วยสุญญากาศ (12 ชั่วโมง) การขัดเงา (8 ชั่วโมง) และการบรรจุแบบปลอดเชื้อ (24 ชั่วโมง) แม้ว่าช่วงเวลาจะสั้น แต่ความหยาบของพื้นผิวจะต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด (Ra < 0.1 μ m) เพื่อลดผลกระทบจากการป้องกันความเครียดของเนื้อเยื่อกระดูก จำเป็นต้องมีการทดสอบความเข้ากันได้ทางชีวภาพ (มาตรฐาน ISO 10993) เพื่อให้รอบการทำงานยาวนานขึ้น
3. ในโลกของเครื่องใช้ไฟฟ้า การผลิตจำนวนมากจะช่วยลดเวลาที่ใช้ในการผลิตสินค้าหนึ่งชิ้น
ด้วยการใช้เทคโนโลยี BJ จะพิมพ์เลื่อนบานพับโทรศัพท์มือถือแบบหน้าจอพับ ขั้นตอนหลังการประมวลผล-ใช้เวลาทั้งหมด 13 ชั่วโมง: การอบชุบด้วยความร้อน (8 ชั่วโมง) การพ่นทราย (1 ชั่วโมง) และการเคลือบผิว (4 ชั่วโมง) เนื่องจากการผลิตจำนวนมาก (มากกว่า 10,000 ชิ้นต่อชุด) สายการผลิตแบบอัตโนมัติ (เช่น การขัดเงาด้วยหุ่นยนต์) จึงลดเวลาที่ใช้ในการมอบหมายแต่ละชิ้นให้เหลือน้อยกว่าครึ่งชั่วโมง ซึ่งสั้นกว่าในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศมาก
3 แนวโน้มเทคโนโลยี: ความฉลาดและระบบอัตโนมัติทำให้วงจรสั้นลง
1. นวัตกรรมด้านกระบวนการช่วยลดความจำเป็นในการประมวลผลภายหลัง-
เทคโนโลยีการพิมพ์ที่ไม่ได้รับการดูแล (เช่น การพิมพ์แบบพื้นที่และการเคลือบผงสองหน้า-) สามารถลดปริมาณโครงสร้างรองรับลงได้ 40% ถึง 60% ซึ่งช่วยลดเวลาที่ใช้ในการถอดการรองรับจากหลายชั่วโมงเหลือ 0.5 ถึง 1 ชั่วโมง เทคโนโลยีการอบชุบด้วยความร้อนในแหล่งกำเนิดผสมผสานกระบวนการอบอ่อนเข้ากับอุปกรณ์การพิมพ์ ซึ่งช่วยประหยัดเวลาในการถ่ายโอนชิ้นส่วนและการโหลดเตาเผา และทำให้วงจรสั้นลงมากกว่า 30%
2. การอัพเกรดอุปกรณ์ทำให้การประมวลผลเร็วขึ้น
หุ่นยนต์ขัดเงาที่ขับเคลื่อนด้วย AI-สามารถปรับการประมวลผลตามการควบคุมแรงป้อนกลับ ซึ่งช่วยลดเวลาที่ใช้ในการขัดเงาชิ้นงานชิ้นเดียวจาก 2 ชั่วโมงเหลือ 0.5 ชั่วโมง เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์แบบเชื่อมต่อห้า-แกนมีระบบการตรวจจับแบบออนไลน์ที่สามารถแก้ไขเส้นทางของเครื่องมือได้แบบเรียลไทม์ ซึ่งช่วยลดอัตราการทำซ้ำและเพิ่มประสิทธิภาพของการตัดเฉือนพื้นผิวที่ซับซ้อนได้ถึง 50%
3. กระบวนการทำงานร่วมกันเพื่อปรับปรุงห่วงโซ่อุตสาหกรรม
อุปกรณ์บูรณาการการประมวลผลด้วยความร้อนในการพิมพ์ เช่น ระบบ M400-4 ของ EOS จากเยอรมนี ได้รวมทุกขั้นตอนหลังจากการพิมพ์ไว้ในแพลตฟอร์มเดียว ซึ่งช่วยลดเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายและยึดชิ้นส่วน และลดรอบการผลิตลง 40% ฐานข้อมูลกระบวนการบนคลาวด์-ใช้อัลกอริธึม AI เพื่อแนะนำการผสมผสานพารามิเตอร์ที่ดีที่สุด ซึ่งช่วยลดเวลาที่ใช้ในการสร้างโซลูชันหลังการประมวลผลสำหรับชิ้นส่วนใหม่จากหลายวันเป็นชั่วโมง