پست چاپ سه بعدی فلزی{1}}در مقایسه با پردازش: کدام روش تکمیل برای قسمت شما مناسب است؟

وقتی به - سطوح تمیز، ابعاد خارجی دقیق و آماده برای مونتاژ رسید، قطعه عالی به نظر می‌رسید. سه روز بعد، در طول آزمایش عملکرد، تحت بار متوسط ​​ترک خورد. خرابی ناشی از اشتباهات طراحی یا چاپ نبود. این اتفاق به این دلیل رخ داد که مراحل مهم پردازش پست{4}} مانند کاهش استرس برای "صرفه جویی در زمان" نادیده گرفته شد.

در مورد دیگری، یک مشتری برای قطعات نمونه اولیه که فقط به آزمایش عملکردی اولیه نیاز داشتند، حق بیمه پرداخت کرد و 40٪ به بودجه اضافه کرد بدون اینکه هیچ مزیتی قابل اندازه گیری نباشد.

پرینت سه بعدی فلزی به شما کمک می کند. پردازش پست{2}}به شما بخشی را می‌دهد که در واقع - تا زمانی که لازم باشد کار می‌کند. اما با وجود گزینه‌های بسیار زیاد، چگونه می‌دانید که بخش شما واقعاً به کدام یک از - نیاز دارد و برای کدام موارد بی‌ضرور هزینه می‌پردازید؟

چرا پردازش پست{0}}در پرینت سه بعدی فلزی اختیاری نیست؟

آنچه از چاپگر بیرون می آید فقط آغاز است

همانطور که{0}}قطعات پرینت سه بعدی فلزی ساخته شده معمولاً چندین چالش را نشان می‌دهند:

زبری سطح Ra 6-20 میکرومتر (بسیار بالاتر از اکثر نیازهای کاربردی)

تنش های پسماند بالا (400-600 مگاپاسکال در قطعات 316L SLM)

تخلخل داخلی 0.1-2٪

ناهمسانگردی (Z-قدرت جهت اغلب 15-30٪ کمتر از XY)

ساختارهای پشتیبانی که باید حذف شوند

به طور خلاصه، تقریباً 100٪ قطعات فلزی پرینت سه بعدی حداقل به برخی از قطعات پرینت سه بعدی فلزی پس از پردازش برای قابل استفاده شدن نیاز دارند. به همین دلیل است که پس پردازشی برای پرینت سه بعدی فلزی مورد نیاز است، یکی از رایج ترین سوالاتی است که از مشتریان دریافت می کنیم.

هزینه پنهان پرش از پست{0}پردازش

نادیده گرفتن مراحل حیاتی مانند کاهش استرس اغلب منجر به شکست قطعه در تست یا سرویس می شود. در تجربه ما، دوباره کاری، فراخوانی یا پروژه‌های با تأخیر حاصل می‌تواند 5 تا 10 برابر بیشتر از انجام درست پردازش پست-در بار اول هزینه داشته باشد. به عنوان مثال، قطعات تیتانیوم SLM درمان نشده معمولاً 30 تا 50٪ عمر خستگی کمتری نسبت به قطعاتی که به درستی پردازش شده اند نشان می دهند. هر شریک باتجربه ای که در کارخانه پرینت سه بعدی برای پردازش کامل پست فلزی کار می کند، همین موضوع را به شما خواهد گفت: هزینه رد کردن پست{9}}تقریباً همیشه بالاتر از انجام مستقیم آن است.

چگونه در مورد{0} پردازش پست فکر کنیم

تصمیمات پس از{0}پردازش باید توسط چهار عامل کلیدی هدایت شوند: استفاده نهایی (نمایش، آزمایش عملکردی یا تولید تایید شده)، مواد، مقررات صنعتی، و بودجه/زمان تحویل.

جدول 1: به عنوان-مشکلات معمولی پرینت سه بعدی فلزی ساخته شده که به پست نیاز دارند-پردازش

ارسال-روش پردازش - کاهش استرس و درمان گرما

چیست و چرا معمولاً اولین قدم است

تنش زدایی شامل گرم کردن قطعه تا دمای خاصی است تا فشارهای داخلی آرام شوند. این مرسوم‌ترین و اساسی‌ترین مرحله- پردازش پست است.

پارامترهای معمولی:

فولاد ضد زنگ 316 لیتر: 650 درجه / 2 ساعت / خنک در کوره

Ti-6Al-4V: 730 درجه / 2 ساعت / محافظت از آرگون

AlSi10Mg: درمان T6 (محلول + پیری)

اثرات شامل 50-80٪ کاهش تنش پسماند و 50-100٪ بهبود در ازدیاد طول.

زمانی که درمان حرارتی به تنهایی کافی است

معمولا برای قطعات کاربردی صنعتی کافی است،پرینت سه بعدی قطعات فلزی خودروو اجزای مکانیکی عمومی. اغلب برای قطعات ایمپلنت پزشکی یا دارای گواهی نامه هوافضا، که معمولاً به HIP نیاز دارند، کافی نیست.

اشتباهات رایج در عملیات حرارتی که قسمت را خراب می کند

گرم شدن بیش از حد آلیاژهای آلومینیوم، باعث درشت شدن دانه و کاهش استحکام (تا 15 تا 25 درصد کاهش) می شود.

خنک کردن خیلی سریع-، ایجاد تنش های حرارتی جدید.

عدم حفاظت از گاز بی اثر روی تیتانیوم، که منجر به اکسیداسیون سطح می شود.

در یکی از پروژه‌های نمونه‌سازی خودرو که ما پشتیبانی کردیم، نرخ‌های خنک‌کننده نامناسب در AlSi10Mg منجر به اعوجاج غیرمنتظره‌ای شد که نیاز به چاپ مجدد کامل داشت.

ارسال-روش پردازش - فشار ایزواستاتیک داغ (HIP)

آنچه که HIP انجام می دهد که درمان حرارتی نمی تواند

HIP دمای بالا (1000-1200 درجه) و فشار ایزواستاتیک (100-200 MPa) را به طور همزمان برای فروپاشی حفره های داخلی اعمال می کند. تخلخل از 0.5-2٪ به تقریباً صفر کاهش می یابد و عمر خستگی اغلب 2-4 برابر بهبود می یابد. Ti-6Al-4V تحت درمان با HIP معمولاً 35٪ قدرت خستگی بالاتری نشان می‌دهد.

چه کسی به HIP نیاز دارد و چه کسی نیاز ندارد

HIP برای سازه‌های اولیه هوافضا، ایمپلنت‌های پزشکی و اجزای فشار قوی- ضروری است. معمولاً برای نمونه‌های اولیه بصری یا بخش‌های عملکردی غیر{2}}ضروری نیست.

بررسی واقعیت هزینه HIP و زمان سرب

HIP معمولاً 30 تا 60 درصد هزینه و زمان تحویل 3 تا 7 روز را در مقایسه با عملیات حرارتی اولیه اضافه می کند. انقباض ابعادی جزئی (0.1-0.3٪) باید در طراحی در نظر گرفته شود.

جدول 2: کاهش استرس در مقابل مقایسه سریع آنیل کامل در مقابل HIP

پست-روش پردازش- ماشینکاری CNC پس از چاپ سه بعدی فلزی

چرا چاپ سه بعدی و ماشینکاری CNC با هم بهتر از مجزا هستند؟

ماشینکاری CNC پس از پرینت سه بعدی فلزی بهترین های هر دو جهان را با هم ترکیب می کند: افزودنی برای ویژگی های پیچیده داخلی و کسر برای سطوح جفت گیری با دقت بالا{{1}. می تواند ابعاد بحرانی را از 0.1-0.2 ± میلی متر (همانطور که-چاپ شده) به 0.01-0.05 ± میلی متر بهبود بخشد.

کدام سطوح معمولاً پس از چاپ به CNC نیاز دارند

CNC را بر روی رزوه ها، آب بندی وجه ها، سوراخ های بلبرینگ و ویژگی های مکان یابی دقیق متمرکز کنید. طراحی با 0.3-0.5 میلی متر مجاز ماشینکاری در این مناطق.

طراحی برای CNC-بعد از-چاپ چه چیزی در مورد قبل فکر کنید

همیشه به تامین کننده خود اطلاع دهید که کدام سطوح در مقابل لوازم آرایشی کاربردی هستند. این هم استراتژی چاپ و هم برنامه پردازش پست{1}}را تغییر می‌دهد.

ارسال-روش پردازش- تکمیل سطح (پرداخت، انفجار، الکتروپلی کردن)

شات بلاست - اولین مرحله جهانی برای آماده سازی سطح

انفجار مهره های شیشه ای خطوط لایه را حذف می کند و یک پایه یکنواخت ایجاد می کند و Ra را از 12 تا 20 میکرومتر به 3 تا 6 میکرومتر کاهش می دهد و در عین حال مزایای شلیک{4} سبک را ارائه می دهد.

پولیش مکانیکی - برای سطوح قابل مشاهده و الزامات Ra محکم

مناسب برای نمونه های اولیه زیبایی شناختی و اجزای قابل مشاهده. Ra قابل دستیابی 0.2-1.6 میکرومتر.

الکترو پولیش - انتخاب حرفه ای برای پزشکی و مواد غذایی-قطعات درجه

پولیش الکتریکی 0.1-0.4 میکرومتر Ra یکنواخت ارائه می‌کند، تنش‌های میکرو-را حذف می‌کند و سطح را غیرفعال می‌کند. اغلب برای برنامه‌های تماس پزشکی و غذایی{4}}مورد نیاز است.

ماشینکاری جریان ساینده (AFM) - راه حل برای کانال های داخلی

AFM برای صیقل دادن معابر داخلی پیچیده در مبدل های حرارتی و اجزای هوافضا ایده آل است.

جدول 3: مقایسه روش های تکمیل سطح برای قطعات پرینت سه بعدی فلزی

ارسال{0}}روش پردازش - غیرفعال‌سازی و درمان‌های شیمیایی

غیرفعال کردن آهن آزاد را از بین می برد و یک لایه اکسید محافظ روی فولاد ضد زنگ تشکیل می دهد که مقاومت در برابر خوردگی را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد. آلیاژهای تیتانیوم و نیکل اغلب به تمیز کردن شیمیایی برای حذف اکسیدها نیاز دارند.

ارسال-روش پردازش - شات و تقویت مکانیکی سطح

شات پینینگ تنش های فشاری مفیدی را ایجاد می کند که عمر خستگی را بهبود می بخشد. اغلب در استانداردهای هوافضا و خودرو مشخص شده است. شوک لیزری اثرات حتی عمیق تری را برای اجزای حیاتی ارائه می دهد.

اکنون تماس بگیرید

الزامات پردازش-پست خاص{1}}صنعت

هوافضا و دفاع

به کاهش استرس، HIP برای سازه های اولیه، CNC روی سطوح جفت گیری و NDT کامل نیاز دارد. بیش از 70 درصد از قطعات فلزی AM هوافضا تحت HIP قرار می گیرند (گزارش Wohlers 2023).

خودرو

نمونه های اولیه معمولاً به عملیات حرارتی + CNC روی چهره های کاربردی نیاز دارند. قطعات تولیدی ممکن است HIP را برای اجزای موتور اضافه کنند.

تجهیزات پزشکی

نیاز به HIP برای ایمپلنت، پولیش الکتریکی + غیر فعال کردن، و اعتبار سنجی گسترده. در کار ما با مشتریان پزشکی، پردازش صحیح پست{2}}کلیدی برای گذراندن ممیزی FDA و ISO 13485 بوده است.

هزینه و زمان سرب

پردازش پست معمولاً 25 تا 55 درصد از کل هزینه پروژه را تشکیل می دهد. یک تولید کننده پرینت سه بعدی فلزی شفاف با تکمیل، هزینه ها و زمان های تحویل را به صورت مرحله ای کاهش می دهد.

پردازش پست{0}}افزودنی- برای آن نیستخدمات پرینت سه بعدی فلزی- این مرحله حیاتی است که یک شکل چاپ شده را به یک بخش قابل اعتماد و-با عملکرد بالا تبدیل می‌کند. انتخاب ترکیب مناسب می تواند به معنای تفاوت بین موفقیت پروژه و شکست پرهزینه باشد.

برای بعدی شماچاپ سه بعدی فلزی قطعات هوافضایا پروژه قطعات فلزی پرینت سه بعدی خودرو، فایل‌ها و الزامات خود را برای بررسی رایگان DFM با یک پست{1}}توصیه پردازش کامل ارسال کنید. تیم خدمات کامل-ما نتایج بهینه و قابل تأیید را از چاپ تا قسمت نهایی ارائه می‌دهد.

مراجع

MarketsandMarkets 2024: بازار AM فلزی و پیش‌بینی سیستم پردازش پست یکپارچه تا سال 2028

گزارش Wohlers 2023: نرخ پذیرش HIP در هوافضا AM، آمار استفاده از NDT

ASTM A967 / ASTM B912: استانداردهای غیرفعال سازی و پولیش الکتریکی

ASTM F86: استاندارد درمان سطحی برای ایمپلنت های جراحی فلزی

AS9100D / NADCAP: Aerospace AM و پس{1}}شرایط صدور گواهینامه پردازش

ISO 13485 / FDA 21 CFR قسمت 820: تجهیزات پزشکی پس از تولید{3}}الزامات کیفیت پردازش

مقالات فنی EOS GmbH / Trumpf: به عنوان-داده‌های دارایی ساخته شده و دستورالعمل‌های پردازش پست{1}}