金屬3D打印有哪種表面處理方法?

金屬3D打印表面處理

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金屬3D打印的表面處理確實是使金屬打印成品變成實用性的關鍵。沒有人想要粗糙,波浪形的零件,尤其是要與其他組件配合或密封某種壓力容器時。這些需求在航空航天或汽車等高端工程中經常存在。

那麼,將金屬零件平滑成具有高質量,平坦表面的零件有哪些選擇呢?

表面瑕疵

金屬3D打印零件的粗糙表面可能會影響美學,產生裂紋,減低疲勞壽命,產生不良配合,對流體動力學中的流動行為產生負面影響。

不同的應用將需要不同的表面粗糙度,通常比3D打印可獲得的自然光潔度更平滑。這篇文章會使用Ra,它是在表面上測得的粗糙度平均值。單位很小,因此以微米或微英寸為單位進行測量。

如果你要完成這種性質的金屬零件的後處理加工,當中有幾種主要的表面光潔度類型,它們反映了相當常見的一系列工具,可用於各種金屬打印類型。

金屬3D打印表面處理

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後處理光潔度類型:標準後處理

這是打印後的標準外觀,所有塊狀,不光滑和灰色。對於某些應用程序可能沒問題,但對於精密工程則不是。該原始零件的表面光潔度約為2.5-3.1μmRa,與精密鑄造的光潔度相當。

後處理光潔度類型:切削刃光潔度後處理

為了獲得這種效果,你將需要使用噴砂或振動拋光。你可能會猜出什麼是噴砂。它涉及用磨料噴砂零件。振動精加工涉及將零件放入帶有小的磨料顆粒的振動碗中,在那裡振動的顆粒隨機地使表面光滑。通常,這是為了使尖銳的邊緣平滑並弄圓。

後處理光潔度類型:化學添加劑表面後處理

可以通過各種化學加工來實現這種類型的表面處理。基本上是一種振動精加工系統,但是具有較小的磨料顆粒和添加的化學促進劑。這有助於在零件上生成無方向性的低Ra表面。

金屬3D打印表面處理

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後處理光潔度類型:電力後處理

這種類型的表面處理可以通過電拋光或金屬幹液來實現。市場上一些干式電拋光系統,可以生產出具有可重複性的高度美觀的零件。

通過各種後處理拋光過程,可以將零件精加工至合理的0.3μmRa,這對於各種高端需求絕對有用。

最終,你選擇的飾面將取決於你自己的要求。沒有最好的表面處理-只有基於你的產品目的和工作項目需求來決定最適合你的表面處理。當然,也有可用的加工選項,但是對於要求非常小的粗糙度值而言,你可能需要一種更化學的或更精細的研磨方法。

以下是金屬3D打印的後處理一些注意事項

首先要考慮以下你的零件設計是否適用於金屬打印?

無論材料是被燒結,熔融還是沉積,都可以安全地假定大多數金屬打印部件都能進行表面處理。這意味著即使正在進行機械加工或其他輔助工藝,大多數應用都是將金屬打印件的表面進行平滑。在開始表面平滑過程中,根據材料的不同,可能會損失高達0.005英寸的材料。在急轉彎處可能會更加極端。因此,在設計過程中應考慮到所有外表面材料損失的因素。在設計階段同樣重要的是考慮複雜性。儘管希望突破界限並在一個結構中創建一個龐大的組件,但也要考慮它如何限制對表面上後處理的。

 

表面後處理重複性–表面後處理與打印成品一樣可重複嗎?

當涉及到金屬表後處理加工的實際過程時,許多工作都依賴於工廠現有的手動工具和設備。這不僅是不安全的,即在鈦粉附近進行研磨會產生爆炸危險,而且還可能很快成為工作流程中的問題。不一致-即使一次完成完美的表面處理,也可以再次進行嗎?報廢零件可能會非常昂貴,尤其是在金屬3D打印中。生產率–如果產量增加,是否可以用現有資源(即勞動力和工具)來證明表面處理的合理性?這通常會減少打印量,因為表面處理會成為瓶頸。大多數目標是要獲得一致的結果,同時最大程度地減少技術人員花費在處理單個零件上的時間。現時市場上已有些技術可監控金屬3D打印參數並管理打印時所需要的能量,以匹配金屬3D打印的複雜程度。

 

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