Có thể bỏ qua một phần quá trình-xử lý sau in 3D kim loại không?

Vâng, Ý tưởng chính của quá trình{0}}xử lý hậu kỳ là chuyển từ "có thể sử dụng được" sang "đáng tin cậy".
Khi in 3D kim loại, bạn làm tan chảy từng lớp bột kim loại hoặc dây. Điều này có thể gây ra các vấn đề bao gồm lực căng dư, các vết nứt nhỏ và bề mặt gồ ghề. Mục đích chính của việc-xử lý hậu kỳ là khắc phục những "thiếu sót cố hữu" này:

Loại bỏ ứng suất dư: Làm mát nhanh trong quá trình in có thể tạo ra ứng suất bên trong có thể khiến các bộ phận bị cong hoặc vỡ. Nếu các cánh tuabin của động cơ máy bay không được xử lý để tránh quá nhiệt, ứng suất dư có thể đạt tới 60% cường độ chảy của vật liệu. Điều này có thể khiến các cánh quạt bị sập đột ngột khi động cơ đang chạy.
Nâng cao hiệu suất cơ học: Xử lý nhiệt, dung dịch rắn+lão hóa như vậy, có thể làm cho kích thước hạt nhỏ hơn, hình thành các pha tăng cường và tăng độ bền kéo của hợp kim titan từ 800MPa lên 1200MPa, đây chính là điều mà các cấu trúc chịu tải hàng không-cần.
Làm cho bề mặt tốt hơn: Bằng cách phun cát, đánh bóng và các phương pháp khác, bạn có thể giảm độ nhám bề mặt từ Ra12,5 μm xuống Ra0,4 μm và loại bỏ các dấu vết liên kết giữa các lớp. Điều này làm cho mô cấy tương thích sinh học.
Bịt kín các khuyết tật bên trong: Công nghệ ép đẳng tĩnh nóng (HIP) nén các lỗ chân lông ở nhiệt độ và áp suất cao, làm cho mật độ vật liệu gần như 100% và kéo dài đáng kể tuổi thọ mỏi của nó.
2, Khả năng bỏ qua một phần quá trình{1}}hậu kỳ: kỹ thuật phân biệt theo cảnh-
Ngay cả khi việc-xử lý hậu kỳ là cần thiết, đôi khi có thể thực hiện "trừ" một phần bằng cách tối ưu hóa quy trình hoặc sử dụng vật liệu mới:

1. Bỏ các kết cấu hỗ trợ: từ “bắt buộc” thành “tùy chọn”
Để giữ cho các mảnh lơ lửng không bị rơi, in 3D kim loại truyền thống cần có các cấu trúc hỗ trợ. Tuy nhiên, việc lấy đi phần đỡ có thể làm hỏng bề mặt của các bộ phận. Với khả năng kiểm soát bể tan chảy-vòng kín và phân phối bột không-tiếp xúc, công nghệ in không được hỗ trợ của VELO 3D vi phạm "quy tắc 45 độ". Nó có thể in các cấu trúc phức tạp với đường kính trong lên tới 100mm mà không cần hỗ trợ. Ví dụ, ống bên trong được in của bộ trao đổi nhiệt có độ mịn bề mặt Ra3,2 μm, đáp ứng ngay tiêu chí làm kín chất lỏng. Điều này có nghĩa là không cần phải tháo tấm đỡ và đánh bóng lại bề mặt.

2. Xử lý bề mặt: từ "đánh bóng mịn" đến "định hướng chức năng"
Đối với các khu vực không hiển thị hoặc các bộ phận nằm bên trong kênh dòng chảy, độ nhám bề mặt có thể được nới lỏng một chút. Ví dụ:

Bộ phận treo ô tô: Bằng cách thay đổi cài đặt in (chẳng hạn như độ dày lớp thành 0,1mm và tốc độ quét thành 1000mm/s), độ nhám bề mặt được giữ ở Ra6,3 μ m, đáp ứng các tiêu chuẩn chống mài mòn và bỏ qua giai đoạn phun cát.
Vòi phun nhiên liệu cho động cơ máy bay: Độ nhám bề mặt của kênh dòng chảy bên trong là Ra8 μ m sau khi in bằng laser nóng chảy chọn lọc (SLM). Thông qua mô phỏng chất lỏng, hiệu ứng phun nhiên liệu đáp ứng tiêu chuẩn, do đó không cần đánh bóng thêm.
3. Xử lý nhiệt: từ "bao phủ toàn bộ quy trình" đến "tùy chỉnh theo yêu cầu"
Xử lý nhiệt có thể làm cho mọi thứ hoạt động tốt hơn nhưng nó cũng có thể ảnh hưởng đến kích thước hoặc màu sắc của các chi tiết. Các tình huống sau đây có thể loại bỏ hoặc làm cho quá trình xử lý nhiệt trở nên dễ dàng hơn:

Các mặt hàng kim loại trang trí, chẳng hạn như đồ trang sức bằng hợp kim titan được in 3D{1}}, không cần phải cứng, do đó có thể bỏ qua việc xử lý bằng dung dịch rắn để giữ cho kim loại luôn sáng bóng.
Đối với các ứng dụng có nhiệt độ-thấp, chẳng hạn như giá đỡ bằng hợp kim nhôm được sử dụng trong cài đặt có nhiệt độ thấp đến -40 độ , ứng suất dư được giữ trong phạm vi an toàn bằng cách tối ưu hóa các điều kiện in (chẳng hạn như làm nóng trước chất nền đến 200 độ ), do đó không cần ủ giảm căng thẳng.
Trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển, các bộ phận chưa được xử lý nhiệt-có thể nhanh chóng kiểm tra xem thiết kế có hoạt động hay không và tăng tốc chu trình lặp lại.
4. Loại bỏ và tái chế bột: từ “vận hành thủ công” đến “tích hợp tự động”
Việc loại bỏ và sàng lọc bột mất rất nhiều thời gian trong quá trình nấu chảy lớp bột. Platinum BLT-S800 có hệ thống thu hồi bột tự động cho phép bột chảy theo một vòng khép kín trong cabin. Điều này giúp loại bỏ bột hiệu quả hơn 80% và loại bỏ một số quy trình sàng lọc của con người.

3,Bỏ qua những rủi ro và giới hạn của quá trình-xử lý hậu kỳ: dấu hiệu của sự trưởng thành về mặt công nghệ
Bạn có thể tiết kiệm tiền bằng cách không thực hiện tất cả-công đoạn xử lý hậu kỳ, nhưng cần lưu ý một số điều sau:

Suy giảm hiệu suất: Các bộ phận hợp kim nhiệt độ cao{0}}làm từ niken-không được xử lý có thể mất 30% độ bền nhiệt độ-cao, không đủ mạnh cho động cơ máy bay.
Độ tin cậy suy giảm: Bộ cấy hợp kim titan chưa được xử lý bằng HIP có thể có tuổi thọ mỏi ngắn hơn 50%, điều này làm tăng nguy cơ thất bại lâm sàng.
Vấn đề về tuân thủ: Có các tiêu chuẩn chứng nhận chặt chẽ dành cho các bộ phận trong các ngành như chăm sóc sức khỏe và hàng không (chẳng hạn như ASTM F2924) và việc bỏ qua các bước xử lý hậu kỳ quan trọng có thể đồng nghĩa với việc không vượt qua bài kiểm tra.
Thực tiễn trong ngành đã chứng minh rằng khả năng tồn tại của việc bỏ qua-xử lý hậu kỳ phụ thuộc vào mức độ hoàn thiện về công nghệ và khả năng chịu đựng của tình huống. Ví dụ, thiết bị Concept Laser M2 của GE Additive giúp giảm 40% ứng suất dư trong các bộ phận bằng thép không gỉ bằng cách sử dụng các phương pháp quét tốt hơn. Một số bộ phận thậm chí có thể bỏ qua quá trình ủ giảm căng thẳng. Tuy nhiên, cấy ghép y tế vẫn cần xử lý nhiệt toàn bộ quy trình và thụ động bề mặt để đảm bảo an toàn cho sử dụng sinh học.