Kan post - behandling forbedre ydelsen af ​​metal 3D -trykte dele?

1. varmebehandling: slippe af med mangler og få organisationen til at fungere bedre
Når metal 3D -udskrivning sker, kan hurtig afkøling generere resterende stress, grove korn og sammensætning af segregering inde i materialet. Dette kan let få delene til at bøje eller knuse. Ved at håndtere opvarmning, isolerings- og afkølingsprocesser kan varmebehandling i høj grad forbedre materialernes kvaliteter.
Annealing fra spændingsreduktion slipper for enhver spænding, der blev tilbage fra trykprocessen og forhindrer stykker i at skifte form, når de bruges igen. Efter annealing af stresslindring var GE -fly i stand til at minimere forvrængningen af ​​3D -trykt titanlegeringsbrændstofdyser med 80%, hvilket opfyldte de strenge standarder for dimensionel stabilitet i flymotorer.
Solid opløsningsglødning og aldringsbehandling: Denne proces gør materialer stærkere og hårdere ved at nedbryde skadelige faser og danne styrkende faser. Efter et bestemt firma, der blev brugt løsningsudglødning og aldringsbehandling, steg trækstyrken på 3D - trykt Inconel 718 High - temperaturlegeringsdele op fra 900mpa til 1200mpa, og det træthedsliv steg med tre gange.
Hot isostatisk presning (hofte): slippe af med indre porer og mikrokrakker under høj temperatur og tryk, hvilket gør materialetætheden næsten 100%. Træthedsstyrken på Airbus A350s Titanium-legeringsfleksible skaft steg op fra 450MPa til 620MPa efter hoftebehandling, hvilket betød, at den passerede den 20-årige designlivscertificering.
2, overfladebehandling: få den til at vare længere og fungere bedre
Roughness af overfladen af ​​3D -trykte dele er normalt mellem 5 og 10 μm, hvilket let kan blive steder for stresskoncentration og gøre delene mindre modstandsdygtige over for træthed. Overfladebehandling forbedrer overfladekvalitet via fysiske, kemiske eller mekaniske teknikker, mens der giver yderligere funktioner yderligere funktioner:
Mekanisk polering: Brug værktøjer som sandpapir og slibende hjul til at udjævne ru pletter på overfladen og bringe ruheden ned til under RA 0,8 μ m. BMW -gruppe polerede mekanisk 3D - trykt aluminiumslegeringsvandjakke, hvilket fik overfladen ruhed til at gå ned fra RA 6,3 μ m til RA 0,4 μ m og træthedslivet blev forbedret med 40%.
Skud sprængning og sandblæsning: Brug hurtigt - bevæger sand til at ramme overfladen og generere et lag af trykspænding, der forhindrer revner i at sprede sig. Efter et bestemt firma, der blev brugt skudt -skræmmende behandling til 3D -udskrivning af Titanium Alloy Aviation Connections, gik dens høje cyklus træthed i levetiden fra 10 ⁵ cykler til 10 ⁷ cykler.
Kemisk plettering og elektroplettering: Sætning af metal- eller legeringsbelægninger på overfladen for at gøre det mere modstandsdygtigt over for slid og korrosion. I den medicinske enhedsindustri er 3d - trykt koboltkromlegeringskunstige led kemisk udpladet med nikkel og fosfor. Dette har øget deres modstand mod saltspray -korrosion fra 240 timer til 1000 timer, hvilket imødekommer de lange - -begivenheder kliniske behov.
Anodisering: Brug af elektrokemiske processer til at skabe en oxidfilm på overfladen af ​​aluminiumslegering for at få den til at se bedre ud og beskytte den mod korrosion. Efter anodisering gik overfladehårdheden af ​​3D - trykt bilhjul fra et bestemt selskab fra HV 150 til HV 350, og deres modstand mod ridser blev forbedret med fem gange.
3. Præcisionsbearbejdning: At få høj nøjagtighed og funktionel integration
Det meste af tiden har 3D -trykte produkter en tolerance på ± 0,076 mm, hvilket gør det svært at imødekomme behovene i områder som rumfarts- og præcisionsinstrumenter, der har brug for ± 0,025 mm nøjagtighed. Ved hjælp af teknologier som CNC og Electrical Devlad Machining (EDM) kan præcisionsbearbejdning gøre følgende forbedringer:
Kontrol af dimensionel nøjagtighed: GE -additivfremstilling bruger CNC -bearbejdning til at forbedre nøjagtigheden af ​​3D - trykt titanlegeringsdele fra ± 0,076 mm til ± 0,025 mm, hvilket er, hvad der er nødvendigt for at sammensætte vigtige dele til luftfartøjsmotorer.
Oprettelse af komplekse funktioner: Elektrokemisk bearbejdning (ECM) bruger elektrokemiske reaktioner til at nedbryde materialer. Det kan også fungere på tynde - indhegnede, dybe hulrumsstrukturer, der er svære at gøre med andre teknologier. Ved hjælp af pulselektrokemisk bearbejdning gør Voxel Innovations væggene på 3D - trykt kromnikkel -jernlegeringsturbineblad tyndere fra 1,2 mm til 0,8 mm, og overfladen ruhed glattere, fra RA 3,2 μm til RA 0,4 μm.
Integration af funktioner: Post - behandling kan gøre det muligt at kombinere flere materialer og procedurer i et. For eksempel brugte et firma 3D -udskrivning, CNC -bearbejdning og elektroplettering til at kombinere 7 elementer i en gearkasseaksel. Dette reducerede vægten med 30% og omkostningerne med 40%.
4. Industri sag: post - behandling fører til en stor forbedring af ydeevnen
I rumfartsfeltet bruger Airbus A350s titanlegering fleksibel skaft 3D -udskrivning, hoftebehandling og CNC -bearbejdning til at skabe en del, der kan vare i 20 år og er den første 3D -trykte store belastning - bærende komponent til at modtage luftværdighedscertificering.
Johnson & Johnsons 3D - Trykt koboltchromlegerings hoftebæger til medicinsk udstyr er blevet sandblæst og udpladet med elektroløs nikkelfosfor, hvilket giver dem et træthedsliv på mere end 95% af smedede dele. Der har været mere end 100.000 tilfælde, hvor de er blevet sat i.
Titaniumlegeringskontrolarmen for Tesla Cybertruck bruger 3D -udskrivning, slukning og temperering og mekanisk poleringsteknologi. Dette gør det 20% stærkere og 15% lettere, hvilket gør det til en model for høj - ydelseselektriske køretøjer.